研究課題
基盤研究(B)
エチレン生合成に関する研究の中で明らかになっていない点は、エチレン生合成経路の鍵となるACC合成酵素のリン酸化状態による翻訳後制御機構である。本研究は、ACC合成酵素のリン酸化状態を制御するProtein Phosphataseを同定し、翻訳後制御機構を解析する。この成果によってエチレン生成調節機構を明らかにし、園芸作物の品質向上に資するための基盤的知見を得る。
エチレン生合成の調節はACC合成酵素のリン酸化状態による翻訳後制御機構である。Protein Phosphatase PP2AはサブユニットA, B, Cから構成されており、Bサブユニットが基質となるリン酸化タンパク質を認識する。研究成果としてシロイヌナズナの突然変異体rcn1（Aサブユニットの欠損体）を用いて、候補となるBサブユニットを同定し、ACC合成酵素を認識するかどうかを検証した。さらにシロイヌナズナと類似性のあるトマトPP2AのBサブユニットの候補となるBサブユニットはいくつか同定したが、生化学的な解析により明らかにすることはできなかった。
リン酸化・脱リン酸化が酵素活性を左右することは既知であるが、ACC合成酵素のリン酸化は酵素活性に影響せず、酵素の分解に関与し細胞内の酵素量を制御するという新たな分子機構である。本課題で扱ったACC合成酵素のリン酸化を介した制御機構は、既知のプロテアソーム系とは、標的タンパク質を認識する機構が異なる新しいタンパク質分解系の制御機構である。この新しい機構が明らかにされることの学術的な意義は高く、生命科学の発展に大きく貢献できると期待できる。さらにACC合成酵素の調節機構の解明によって、PP2AのBサブユニットも制御の候補となり、PPaseを選抜マーカーとして利用でき実用面での意義も高い。
すべて 2024 2023 2022
すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)
Plant Cell Physiol.
巻: 64 号: 10 ページ: 1167-1177
10.1093/pcp/pcad083
New Phytologist
巻: - 号: 3 ページ: 936-948
10.1111/nph.18975
Journal of Experimental Botany
巻: 73 号: 19 ページ: 6773-6783
10.1093/jxb/erac314
