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植物システインプロテアーゼ : 多段階翻訳後プロセシングと細胞内輸送

研究課題

研究課題/領域番号 09640776
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理
研究機関東京都立大学

研究代表者

南川 隆雄  東京都立大学, 理学研究科, 教授 (30087001)

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
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1997年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードシステインプロテイナーゼ / 翻訳後プロセシング / エンドペプチターゼ / ケツルアズキ / 液胞 / 小胞体 / 細胞内輸送 / 種子発芽 / システインプロテアーゼ / イネ / アミノ酸配列 / エンドペプチダーゼ
研究概要

(1)システイン・エンドペプチターゼ(SH-EP)のC端末プロセシング : ケツルアズキ発芽子葉で活性を表す酵素SH-EPのKDEL配列を含むC末端プロペプチドの機能を明らかにするために、SH-EP(KDEL_<+,->)タンパク質を各々別個に昆虫培養細胞Sf9中で発現させ、それらのタンパク質の細胞内輸送とプロセシング機構を解析した。その結果、SH-EPプロペプチド中のC末端KDEL配列はSH-EPを前駆体の形で小胞体内腔に一時的に残留させる機能をもち、さらに、小胞体内腔においてその配列が切除されると、SH-EPはリソソームへ輸送されることが分かった。これによって、小胞体内腔内にKDELプロセシング酵素が存在することが推定された。(2)KV小胞を介するSH-EPの液胞への輸送 : 透過型電子顕微鏡での構造観察および免疫電子顕微鏡法により、発芽種子子葉細胞中のタンパク質分解酵素には異なる2つの液胞輸送経路、すなわちゴルジ体を経由しないKV小胞(KDEL-tailed cycteine proteinase-accumulating vesicle)によるSH-EPの輸送経路及びゴルジ体を経由するVmPE1(SH-EPのプロセシング酵素)の輸送経路があることを証明した。KV小胞を介したSH-EPの大量輸送によってタンパク質貯蔵型液胞中の貯蔵タンパク質を急速に分解を行うことにより、貯蔵型液胞は貯蔵タンパク質を含まない分解型液胞に急激に変換すると考えられる。

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

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Okamoto, T., Minamikawa, T.: "A vacuolar cysteine endopeptidase (SH-EP) that digests seed storage globulin : characterization, regulation of gene expression, and posttranslational processing"J. Plant Physiol.. 152. 675-682 (1998)

    • 説明
      「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] Okamoto, T., Minamikawa, T.: "Molecular cloning and characterization of Vigna mungo processing enzyme 1 (VmPE-1), an asparaginyl endopepetidases"Plant Mol. Biol.. 39. 63-73 (1999)

    • 説明
      「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] Okamoto, T., Minamikawa, T. et al.: "Posttranslational removal of the carboxyl-terminal KDEL of the cysteine protease SH-EP occurs prior to maturation of the enzyme"J. Biol. Chem.. 274. 11390-11398 (1999)

    • 説明
      「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] Hosokawa, T., Okamoto, T., Minamikawa, T.: "Characterization of serine endopeptidases in cotyledons of germinated Vigna mungo seeds"J. Plant Res.. 112. 217-221 (1999)

    • 説明
      「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] Okamoto, T., Yuki, A., Mitsuhashi, N., Minamikawa, T.: "Asparaginyl endopeptidase (VmPE-1) and autocatalytic processing sysnergistically activate the vacolar cysteine proteinase (SH-EP)"Eur. J. Biochem.. 264. 223-232 (1994)

    • 説明
      「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] Toyooka, K., Okamoto, T. Minamikawa, T.: "Mass transport of proform of a cysteine proteinase (SH-EP) to protein storage vacuoles by ER-derived vescle is involved in protein mobilization in germinating seeds"J. Cell Biol.. (印刷中). (2000)

    • 説明
      「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] Okamoto, T., Minamikawa, T.: "A vacuolar cysteine endo peptidase (SH-EP) that digests seed storage globulin: characterization, regulation of gene expression, and posttranslational processing"J. Plant Physiol.. 152. 675-682 (1998)

    • 説明
      「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] Okamoto, T., Minamikawa, T.: "Molecular cloning and characterization of Vigna mungo processing enzyme l (VmPE-l), an asparaginyl endopepetidase possibly involved in post-translational processing of a vacuolar cysteine endopeptidase (SH-EP)"Plant Mol. Biol.. 39. 63-73 (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] Okamoto, T., Minamikawa, T., Edward, G., Vakharia, V., Herman, E.: "Posttranslational removal of the carboxylterminal KDEL of the cysteine protease SH-EP occurs prior to maturation of the enzyme"J. Biol. Chem.. 274. 11390-11398 (1999)

    • 説明
      「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] Hosokawa, T., Okamoto, T., Minamikawa, T.: "Characterization of serine endopeptidases in cotyledons of germinated Vigna mungo seeds"J. Plant Res.. 112. 217-221 (1999)

    • 説明
      「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] Okamoto, T., Yuki, A., Mitsuhashi, N., Minamikawa, T.: "Asparaginyl endopeptidase (VmPE-l) and autocatalytic processing synergistically activate the vacuolar cysteine proteinase (SH-EP)"Eur. J. Biochem.. 264. 223-232 (1999)

    • 説明
      「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] Toyooka, K., Okamoto, T., Minamikawa, T.: "Mass transport of proform of a cysteine proteinase (SH-EP) to protein storage vacuoles by ER-derived vesicle is involved in protein mobilization in germinating seeds"J. Cell Biol.. (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] Okamoto,T. and. Minamikawa,T.: "A vacuolar cysteine endopeptidase (SH-EP) that digests seed storage globulin characterization, regulation of gene expression, and posttranslational processing."J. Plant Physiol.. 152. 675-682 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Okamoto,T., Minamikawa,T. et al: "Posttranslational removal of the carboxy1-terminal KDEL of the cysteine protease SH-EP occurs prior to maturation of the enzyme."J. Biol. Chem.. 274. 11390-11398 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Okamoto,T. and Minamikawa,T.: "Molecular cloning and characterization of Vigna mungo processing enzyme 1(VmPE-1),an asparaginyl endo pepetidase possibly involved in post-translational processing of a vacuolar cysteine endopeptidase(SH-EP)."Plant Mol. Biol.. 39. 63-73 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Okamoto, T.and.Minamikawa, T.: "A vacuolar cystcine endopeptidase (SH-EP) that digests seed storage globulin characterization, regulation of gene expression, and posttranslational processing." J.Plant Physiol.152. 675-682 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kato, H.and Minamikawa, T.: "Molecular cloning and possible role of an asparaginyl endopepetidase (REP-2) from germinated rice seeds." Plant Cell Physiol.印刷中. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Okamoto, T.and Minamikawa, T.: "Molecular cloning and characterization of Vigna mungo processing enzyme 1 (VmPE-1), an asparaginyl endo-pepetidase possible involved in post-translational processing of a vacuolar cysteine endopeptidase (SH-EP)." Plant Mol.Biol.印刷中. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Shintani,H.Kato and T.Minamikawa: "Hormonal regulation of expression of two cysteine endopeptidase genes in rice seedlings." Plant Cell Physiol.38(11). 1242-1248 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kim,J.W.and Minamikawa,T: ".Expression and characterization of endopeptidase in suspension-cultured cells of French bean." Biosci.Biotech.Biochem.61(1). 113-117 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Okamoto,T.and.Minamikawa,T.: "A vacuolar cysteine endopeptidase(SH-EP)that digests seed storage globulin characterization,regulation of gene expression,and posttranslational processing." J.Plant Physiol.(印刷中).

    • 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: 2025-11-20  

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