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植物ミトコンドリア酵素の組織特異性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 62560080
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 応用生物化学・栄養化学
研究機関北海道大学 (1988)
名古屋大学 (1987)

研究代表者

前島 正義  北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (80181577)

研究分担者 旭 正  名古屋大学, 農学部, 教授 (10023392)
研究期間 (年度) 1987 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1988年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1987年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード植物 / ミトコンドリア / チトクロムオキシダーゼ / サブユニット / 核DNA / 熱安定性 / 組織特異性 / 核遺伝子 / クローニング
研究概要

本研究は、植物体を構成する各組織の特性を酵素分子に着目して解析ようと試みたものである。エネルギー変換系の基本要素であるミトコンドリア内膜酵素、チトクロムオキシダーゼ(Cyt ox)を研究対象とした。地上部と地下部の組織を選び、特にCyt oxの活性と温度の関係に重点をおいた。サツマイモノの葉のCyt oxが塊根の酵素に比べて高温下でも安定であることを報告し、夏期日中高温にさらされる葉や茎組織の酵素か高温に対する耐性を備えていることを推論した。本研究では、Cyt ox活性の熱に対する差異が膜リン脂質や酵素以外の因子によらず、酵素分子自体の違いによるものであることを明らかにした。すなわち、茎及び根のミトコンドリアからCyt oxを可溶化精製して、高温下での酵素の失活の度合を比較したところ、やはり地上部組織の酵素が安定で、根のものはより速く失活した。
植物のCyt oxは分子量の異なる7種(I,II,III,IV,Va,Vb,Vc)のサブユニットで構成されている。そこで各組織のCyt oxのサブユニット分子種あるいは構成モル比に違いがあるか否かを、生化学的、免疫化学的、分子生物学的手法で解析した。ミトコンドリアDNAにコードされているサブユニット(I,II,IV)は植物種間での差異は殆んどなく、組織による分子種の違いも期待できないことが明らかになった。一方核DNAにコードされているサブユニットの中でVcについてみると、ヤエナリの茎と根の酵素では抗Vc抗体に対する免疫反応性が異なり、アミノ酸配列上の差異があるものと推定された。サツマイモの系ではサブユニットVcの遺伝子は1コピーした存在せず分子種の多様性はあり得ないことが示されたが、茎と塊根のCyt oxではサブユニットVcのモル比が異なり根のCyt oxにはより多くのVc(3分子以上)が結合していることが明らかとなった。熱安定性との関係は今後の課題であるが、組織によって分子種や構成比が異なることを示した得た。

報告書

(3件)
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    (26件)

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  • [文献書誌] T.Nakagawa.: European Journal of Biochemistry. 165. 303-307 (1987)

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  • [文献書誌] M.Maeshima.: Methods in Enzymology. 148. 491-501 (1987)

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  • [文献書誌] 前島正義: 生化学. 59. 1040-1042 (1987)

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  • [文献書誌] T.Nakagawa.: Plant & Cell Physiology. 29. 1297-1302 (1988)

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  • [文献書誌] M.Maeshima.: FEBS Letters.

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  • [文献書誌] M.Maeshima.: Journal of Biochemistry.

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  • [文献書誌] T.Asahi.: "Plant Mitochondria" Plenum Press, 414 (1987)

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  • [文献書誌] T. Nakagawa: "Separation, amino-terminal sequence and cell-free synthesis of the smallest subunit of sweet potato cytochrome c oxidase" European Journal of Biochemistry. 165. 303-307 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Maeshima: "Purification of complex II and IV from plant mitochondria" Methods in Wnzymology. 148. 491-501 (1987)

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  • [文献書誌] M. Maeshima: "Exstraction of proteins from polyacrylamide gels ---Plant storage proteins and membrane enzymes" Seikagaku. 59. 1040-1042 (1987)

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  • [文献書誌] T. Nakagawa: "Differences in the thermostability and subunit species of cytochrome c oxidase among tissues." Plant & Cell Physiology. 29. 1297-1302 (1988)

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  • [文献書誌] M. Maeshima: "Properties of the subunit II and dicyclohexylcarbodiimide-binding subunit of sweet potato cytochrome c oxidase" FEBS Letters.

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Asahi: Plant Mitochondria. Plenum Press, 414 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakagawa: European Journal of Biochemistry. 165. 303-307 (1987)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] M.Maeshima: Methods in Enzymology. 148. 491-501 (1987)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 前島正義: 生化学. 59. 1040-1042 (1987)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakagawa: Plant & Cell Physiology. 29. 1297-1302 (1989)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] M.Maeshima: FEBS Letters.

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] M.Maeshima: Journal of Biochemistry.

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] T.Asahi: "Plant Mitochondria" Plenum Press, 414 (1987)

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  • [文献書誌] Nakagawa, T.: European Journal of Biochemistry. 165. 303-307 (1987)

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      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Nakagawa, T.: Plant and Cell Physiology.

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      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Maeshima, M.: Journal of Biochemistry.

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      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Maeshima, M.: Methods in Enzymology. 148. 491-501 (1987)

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      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 前島正義: 生化学. 59. 1040-1042 (1987)

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      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Asahi, T.: "Plant Mitochondria" Plenum Publishing Corporation, 414 (1987)

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      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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