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可逆的マイクロボディ機能変換の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 09440271
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

西村 幹夫  岡崎国立共同研究機構, 基礎生物研究所, 教授 (80093061)

研究分担者 林 誠  岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (50212155)
嶋田 知生  岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (20281587)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
1999年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1998年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1997年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
キーワードマイクロボディ機能転換 / シロイヌナズナ / グリオキシゾーム / 緑葉ペルオキシソーム / 脂肪酸β酸化系 / alternative splicing / マイクロボディ / acyl CoA synthetase / hydroxy pyruvate reductase / ascorbate peroxidase / トランス因子 / スプライシング / 緑葉ペルオキシゾーム / 突然変異株 / チオラーゼ / 形態異常 / C末端輸送シグナル / ヒドロキシピルビン酸レダクターゼ / 緑葉パーオキシゾーム
研究概要

高等植物のマイクロボディは、その代謝機能によって、脂肪酸代謝を行うグリオキシゾーム、光呼吸に関与する緑葉ペルオキシゾーム、および特殊化していないペルオキシゾームの3種類に細分される。マイクロボディの酵素の多くは、そのオルガネラへの移行シグナルの違いからタイプ1型とタイプ2型の2種類に分類される。タイプ1型酵素は、C末端の3アミノ酸配列がグリオキシゾームへの輸送シグナルとして機能している。一方、タイプ2型酵素は、N末端延長ペプチドを持つ高分子量前駆体タンパク質として翻訳される。延長ペプチド内に存在する特定のアミノ酸配列領域が移行シグナルとして働いている。翻訳後、前駆体タンパク質は、ペルオキシゾームへ輸送されてから、延長ペプチドが切断されて成熟型タンパク質になる。どちらの移行シグナルも上記3種のマイクロボディに共通して機能することが判明した。また、ヒドロキシンピルビン酸還元酵素の場合、単一の遺伝子からalternative splicingによって緑葉ペルオキシゾーム局在型と細胞礎質局在型の2種類の酵素が作られること、そのalternative splicingが光照射により調節を受けることが明かとなった。
更にシロイヌナズナのグリオキシゾーム機能欠損突然変異体の単離を試みた。これまでのところ、グリオキシゾーム脂肪酸β酸化系活性の維持に関する3つの遺伝子座の同定に成功した。(Ped1〜3)。
マイクロボディ酵素として2種類のacyl CoA oxdaseとacyl CoA synthetaseのcDNAクローニングを行い、その構造解析からその酵素の一次構造を明らかにするとともに、immunoblot及びNothern blot解析により、マイクロボディの機能転換がマイクロボディ酵素遺伝子の転写レベルのみで制御されているのではなく、転写後も調節を受けていることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (42件)

  • [文献書誌] Mano, S. M. Hayashi, M. Kondo and M. Nishimura: "Hydroxypyruvate reeducates with a carboxy-terminal targting signal to microbodies is expressed in Arabidopsis"Plant Cell Physiol.. 38. 449-455 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi , M. et al.: "Changes in targting efficiencies of proteins to plant microbodies caused by amino acid substitution in the carboxy-terminal tripeptide"Plant Cell Physiol.. 38. 759-768 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano, S., K. Yamaguchi , M. Hayashi and M. Nishimura: "Stromal and thylakoid-bound ascorbate peroxidases are produced by alternative splicing in pumpkin"FEBS Lett.. 413. 21-26 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, A. et al.: "Glyoxysomal malate dehydrogenase in pumpkin : cloning of a cDNA and functional analysis of its presequence"Plant Cell Physiol.. 39. 186-195 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi , M. K. Toriyama, M Kondo and M. Nishimura: "2, 4-Dichlorophenoxybutric acid-resistant mutants of Arabidopsis have defects on glyoxysomal β-oxidation"Plant Cell. 10. 183-195 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, H. et al.: "Molecular characterization of a glyoxysomal long-chain acyl-CoA oxidation that is synthesized as a precursor of higher molecular mass in pumpkin"J. Biol. Chem.. 273. 8301-8307 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano, S., M. Hayashi and M. Nishimura: "Light regulates alternative splicing of hydroxypyruvate reductase in pumpkin"Plant J.. 17. 309-320 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, H. et al.: "A Novel oxidation that catalyzes oxidation of short-chain acly CoA in plant preoxisomes"J. Biol. Chem.. 274. 12715-12721 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, a., M. Hayashi and M. Nishimura: "Oligomeric proteins containing N-terminal targeting signals are imported into peroxisomes in transgenic Arabidopsis"Plant Cell Physiol.. 40. 586-591 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyagishima, S. et al.: "Microbody proliferation and segregation cycle in the single microbody-alga Cyanidioschyzon merolae"Planta. 208. 326-336 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] De Bellis, L. P. Giuntini, H. Hayashi, M. Hayashi and M. Nishimura: "Purification and characterization of pumpkin long-chain acyl-CoA oxidase"Physiol. Plant.. 106. 170-176 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] De Bellis, L. et al.: "Purification and characterization of a novel pumpkin short-chain acyl-CoA oxidase which Structure resembles acyl-CoA dehydrogenase"Plant Physiol.. in press. (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano, S., M. Hayashi, M.Kondo and M.Nishimura: "Hydroxypyruvate reductase with a carboxy-terminal targeting signal to microbodies is expressed in Arabidopsis."Plant Cell Physiol.. 38. 449-455 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, M., M.Aoki, M.Kondo and M.Nishimura: "Changes in targeting efficiencies of proteins to plant microbodies caused by amino acid substitution in the carboxy-terminal tripeptide."Plant Cell Physiol.. 38. 759-768 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano, S, K.Yamaguchi, M.Hayashi and M.Nishimura: "Stromal and thylakoid-bound ascorbate peroxidases are produced by alternative splicing in pumpkin."FEBS Lett.. 413. 21-26 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, A., Y.Takeda-Yoshikawa, M.Hayashi, M.Kondo, I Hara-Nishimura and M.Nishimura: "Glyoxysomal malate dehydrogenase in pumpkin: cloning of cDNA and functional analysis of its presequence."Plant Cell Physiol.. 39. 186-195 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, M., K.Toriyama, M.Kondo and M.Nishimura: "2,4-Dichlorophenoxybutyric acid-resistant mutants of Arabidopsis have defects on glyoxysomal β-oxidation."Plant Cell. 10. 183-195 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, H., L.De Bellis, K.Yamaguchi, A.Kato, M.Hayashi and M.Nishimura: "Molecular characterization of a glyoxysomal long-chain acyl-CoA oxidase that is synthesized as a precursor of higher molecular mass in pumpkin."J. Biol. Chem.. 273. 8301-8307 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano, S., M. Hayashi and M. Nishimura: "Light regulates altenative splicing of hydroxypyruvate reductase in pumpkin."Plant J.. 17. 309-320 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, H., L.De Bellis, A.Ciurli, M.Kondo, M.Hayashi and M.Nishimura: "A novel oxidase that catalyzes oxidation of short-chain acyl CoA in plant peroxisomes."J. Biol. Chem.. 274. 12715-12721 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato, A., M.Hayashi and M.Nishimura: "Oligomeric proteins containing N-terminal targeting signals are imported into peroxisomes in transgenic Arabidopsis."Plant Cell Physiol. 40. 586-591 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] De Bellis L., P.Giuntini, H.Hayashi, M.Hayashi and Nishumura: "Purification and characterization of pumpkin long-chain acyl-CoA oxidase."Physiol. Plant.. 10+6. 170-176 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] De Bellis, L., S.Gonzali, A.Alpi, H.Hayashi, M.Hayashi and M.Nishimura: "Purification and characterization of a novel pumpkin short-chain CoA-CoA oxidase which structure resembles acyl-CoA dehydrogenase."Plant Physiol.. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano, S., M. Hayashi and M. Nishimura: "Light regulates alternative splicing of hydroxypyruvate reductase in pumpkin"Plant J.. 17. 309-320 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi, H. et al.: "A novel oxidase that catalyzes oxidation of short-chain acyl CoA in plant peroxisomes"J. Biol. Chem.. 274. 12715-12721 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kato, A., M. Hayashi and M. Nishimura: "Oligomeric proteins containing N-terminal targeting signals are imported into peroxisomes in transgenic Arabidopsis"Plant Cell Physiol. 40. 586-591 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Miyagishima, S. et al.: "Microbody proliferation and segregation cycle in the single microbody-alga Cyanidioschyzon merolae"Planta. 208. 326-336 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] De Bellis L., P. Giuntini, H. Hayashi, M. Hayashi and M. Nishimura: "Purification and characterization of pumpkin long-chan acyl-CoA oxidase"Physiol. Plant. 106. 170-176 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] De Bellis, L. et al.: "Purification and characterization of a novel pumpkin short-chain acyl-CoA oxidase which structure resembles acyl-CoA dehydrogenase"Plant Physiol.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kato,A.: "Glyoxysomal malate dehydrogenase in pumpkin:cloning of a cDNA and functional analysis of its presequence." Plant Cell Physiol.39. 186-195 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi,M.: "2,4-Dichlorophenoxybutyric acid-resistant mutants of Arabidopsis have defects on glyoxysomal β-oxidation." Plant Cell. 10. 183-195 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi,H.: "Molecular characterization of a glyoxysomal long-chain acyl-CoA oxidase that is synthesized as a precursor of higher molecular mass in pumpkin." J.Biol.Chem.273. 8301-8307 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Mano,S.: "Light regulates alternative splicing of hydroxypyruvate reductase in pumpkin." Plant J.(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Koumoto,Y.: "Chloroplast Cpn20 forms a tetrameric structure in Arabidopsis thaliana." Plant J.(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi,H.: "A novel oxidase that catalyzes oxidation of short-chain acyl CoA in plant peroxisomes." J.Biol.Chem.(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kato,A.: "Oligomeric proteins containing N-terminal targeting signals are imported into peroxisomes in transgenic Arabidopsis." Plant Cell Physiol.(in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Esaka,M.et al.: "cDNA cloning and differeential gene expression of three catalases in pumpkin." Plant Mol.Biol.33. 141-155 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Mano,S.et al.: "Hydroxypyruvate reductase with a carboxy-terminal targeting signal to microbodies is expressed in Arabidopsis" Plant Cell Physiol. 38. 449-455 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi,M.et al.: "Changes in targeting efficiencies of proteins to plant microbodies caused by amino acid substitution in the carboxy-terminal tripeptide." Plant Cell Physiol.38. 759-768 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Mano,S.et al.: "Stromal and thylakoid-bound ascorbate peroxidases are produced by alternative splicing in pumpkin." FEBS Lett.413. 21-26 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kato,A.et al.: "Glyoxysomal malate dehydrogenase in pumpkin : cloning of a cDNA and functional analysis of its presequence." Plant Cell Physiol.(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi,M.et al.: "2,4-Dichlorophenoxybutyric acid-resistant mutants of Arbidopsis have defects on glyoxysomal β-oxidation." Plant Cell. (in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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