| 研究課題/領域番号 |
07454220
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物生理
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
西谷 和彦 鹿児島大学, 教養部, 助教授 (60164555)
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| 研究分担者 |
岡本 繁久 鹿児島大学, 教養部, 講師 (30211808)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1996年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1995年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
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| キーワード | エンド型キシログルカン転移酵素 / タバコ培養細胞BY-2 / シロイヌナズナ / キシログルカン / 細胞壁 / 形質転換体 / XRP / 形質転換法 / EXGT / 形質転換細胞 / 遺伝子発現 / 植物ホルモン / 多糖 |
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| 研究概要 |
植物の細胞壁構築に係わる分子過程は植物の形態形成や環境に対する応答機構を理解する上で必須の基礎的知見である。植物細胞壁はセルロース微繊維と、その間を架橋するキシログルカンを主要成分とするネットワーク状の超分子構造から成ることは、すでに明らかにされていたが、その分子過程は多く不明のままであった。エンド型キシログルカン転移酵素(EXGT)はキシログルカン架橋の切断や繋ぎ換え反応を触媒する酵素として1992年にアズキより単離されたもので、細胞壁の超分子構造の構築に於いて主要な役割を演じていると考えられているが、その生理機能はまだ、直接的には実証されていない。本研究では、シロイヌナズナとタバコ培養細胞を用いてそれぞれの植物のEXGTの発現様式や酵素機能を手がかりにして細胞壁構築の動的過程の解析を行った。
シロイヌナズナにはアズキのEXGTに類縁のタンパク質をコードする遺伝子が少なくとも11存在し、キシログルカン関連タンパク質(XRP)ファミリーを形成することが明らかとなった。XRPのクラス1サブファミリーに属するEXGT-A1遺伝子のゲノムDNAを単離し、そのプロモーター機能をGUS融合遺伝子を用いた形質転換法により解析した。GUS発現は形質転換シロイヌナズナ内のどの器官に於いても観察されたが、同一器官内では、特に細胞成長の停止した後に高い発現が観察された。次に、タバコ培養細胞BY-2よりEXGT-N1を単離し、その反応機構を解析した。EXGT-N1はキシログルカン分子の加水分解と繋ぎ換えの両反応を触媒し、その反応特異性が基質の分子量と濃度に依存することが明らかとなった。
これらの結果は二次細胞壁の構築などを含めた細胞壁構築の基本過程の一つが、XRPのクラス1サブファミリーにより触媒されている可能性を強く示唆している。
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