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成長を規定する細胞壁マトリックス多糖の合成・分解酵素のcDNAクローニング

研究課題

研究課題/領域番号 03640574
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 植物生理学
研究機関大阪市立大学

研究代表者

神阪 盛一郎 (神坂 盛一郎)  大阪市立大学, 理学部, 教授 (60047214)

研究分担者 保尊 隆享  大阪市立大学, 理学部, 助教授 (70135771)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1993年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1992年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1991年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードオーキシン / キシログルカン / グルカナーゼ / フコシダーゼ / アラビノキシラン / キシロダーゼ / フェルロイルCoA / エステラーゼ / フェルロイル CoA / フコシターゼ / ガラクトシダーゼ / オ-キシン / グルカナ-ゼ / フコシタ-ゼ / ガラクトシダ-ゼ / キシロシダ-ゼ
研究概要

植物の細胞壁の物性はそれを構成する分子、特にマトリックス多糖によって規定される。本研究は、マトリックス多糖の中でも成長調節に深くかかわっているキシログルカンとアラビノキシランの合成・分解酵素のcDNAクローニングをめざし、以下の結果を得た。
(1)マトリックス多糖分解酵素:アズキ上胚軸細胞壁よりNaClで可溶化されるタンパク質画分に含まれるキシログルカン分解酵素およびその側鎖を分解するα-フコシダーゼを、Con A-Sepharose、Mono S、Superdex75およびPhenyl Superoseカラムを用いて精製した。キシログルカン分解酵素活性は、Mono Sカラム上で3つのピークに分かれた。また、α-フコシダーゼ活性は、pH5.8でMono Sカラムに吸着する部分と素通りするものとに分けられた。これらの実験結果は、両酵素が酵素群を構成することを示唆している。
(2)マトリックス多糖修飾酵素:アラビノキシランのアラビノース残基にフェルラ酸(FA)がエステル結合している。このFAは酸化的カプリング反応を行い2量体のジフェルラ酸(DFA)を形成し、その結果アラビノキシラン分子間に分子架橋が構築されて、細胞壁の伸展性が低下する。このFAをエステル結合させる酵素活性の検出を試みた。イネ幼葉鞘から得た酵素標品には多糖分子の合成と修飾が行われるゴルジ体を含む分画を用いた。また、基質には、アラビノキシランと合成したFA-CoAを用いた。FAの転移反応の検出を試みたが、酵素標品中のエステラーゼ活性が強く、FAのアラビノキシランへの結合は認められなかった。現在、エステラーゼの除去に努めている。
研究期間内にcDNAをクローニングするには至らなかったが、本研究によって、マトリックス多糖の合成と分解に関与する酵素のcDNAのクローニングに近づくことが出来た。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Tan,K.-S.: "Correlation between cell wall extensibility and the content of diferulic and ferulic acids in cell walls of Oryza sativa coleoptiles grown under water and in air." Physiol.Plant.83. 397-403 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tan,K.-S.: "Involvement of cell wall-bound diferulic acid in light-induced decrease in growth rate and cell wall extensibility of Oryza coleoptiles." Plant & Cell Physiology. 33. 103-108 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tan,K.-S.: "Effect of ferulic and p-coumaric acids on Oryza coleoptile growth and the mechanical properties of cell walls." J.Plant Physiology. 140. 460-465 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoson,T.: "Role of xyloglucan breakdown in epidermal cell walls for auxin-induced elongation of azuki bean epicotyl segments." Physiol.Plant.87. 142-147 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoson,T.: "Regulation of polysaccharide breakdown during auxin-induced cell wall loosening." J.Plant Res.106. 369-381 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masuda,Y.(編): "Plant Cell Walls as Biopolymers with Physiological Functions" Yamada Science Foundation, 452 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tan, K.-S et al.: "Correlation between cell wall extensibility and the content of diferulic and ferulic acids in cell walls of Oryza sativa coleoptiles grown under water and in air" Physiol.Plant.83. 397-403 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tan, K.-S.et al.: "Involvement of cell wall -bound diferulic acid in ligh-tinduced decrease in growth rate and cell wall extensibility of Oryza coleoptiles" Plant Cell Physiol.33. 103-108 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tan, K.-S.et al.: "Effect of ferulic and p-coumaric acids on Oryza coleoptile growth and the mechanical properties of cell walls" J.Plant Physiol.140. 460-465 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] HOSON,T.et al.: "Role of xyloglucan breakdown in epidermal cell walls for auxin-induced elongation of azuki bean epicotyl segments" Physiol.Plant.87. 142-147 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoson, T: "Regulation of polysaccharide breakdown during auxin-induced cell wall loosening" J.Plant Res. 106. 369-381 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masuda, Y.(Ed.): Plant Cell Walls as Biopolymers with Physiological Functions. Yamada Science Foundation, (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hoson,T.: "Role of xyloglucan breakdown in epidermal cell walls for auxin-induced elongation of azuki bean epicotyl segments." Physiol.Plant.87. 142-147 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Hoson,T.: "Regulation of polysaccharide breakdown during auxin-induced cell wall loosening." J.Plant Res.106. 369-381 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Tan,K.-S.: "Involvement of cell wall-bound diferulic acid in lightinduced decrease in growth rate and cell wall extensibility of Oryza coleptiles." Plant & Cell physiology. 33. 103-108 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Tan,K.-S.: "Effect of ferulic and p-coumaric acids on Oryza coleoptile growth and the mechanical properties of cell walls." J.Plant Physiology. 140. 460-465 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hoson,T.: "Role of xyloglucan breakdown in epidermal cell walls for auxin-induced elongation of azuki bean epicotyl segments." Physiologia Plantarum. 87. 142-147 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Masuda,Y.(編): "Plant Cell Walls as Biopolymers with Physiological Functions" Yamada Science Foundation, 452 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Tan,K.ーS.: "Correlation between cell wall extensibility and the content of diferulic and ferulic acids in cell walls of Oryza sativa coleoptiles grown under water and in air." Physiologia Plantarum. 83. 397-403 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tan,K.ーS.: "Involvement of cell wallーbound diferulic acid in lightinduced decrease in growth rate and cell wall extensibility of Oryza coleoptiles." Plant&Cell Physiology. 33. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tan,K.ーS.: "Effect of ferulic and ρーcoumaric acid on Oryza coleoptile growth and the mechanical properties of cell walls." J.Plant Physiology.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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