発光貝ラチアにおける新規エネルギー移動型生物発光システムの解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01J01950
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小島 哲 大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(PD)
• キーワード: 生物発光 / ルシフェラーゼ / エネルギー移動 / 翻訳後修飾

研究概要

発光貝ラチア(Latia neritoides)は機械的、電気的等各種刺激により黄緑色の発光液を分泌する。この発光は発光基質ルシフェリンが酵素ルシフェラーゼにより酸化され、この時生じたエネルギーがルシフェラーゼに内在している発色団へエネルギー移動することによっておきると考えられている。これまでに研究代表者はラチアルシフェラーゼの単離・同定、cDNAクローニングを達成している。本年は、ラチアルシフェラーゼの発現系の構築を試みた。
ラチアルシフェラーゼcDNAを組み込んだ発現用ベクターを構築し各種発現系にて発現を試みた。大腸菌による発現タンパクをウエスタンブロッティングにより解析したところ抗ラチアルシフェラーゼ血清と交差反応を示した。このことからルシフェラーゼタンパクの発現が確認できたが、リコンビナントタンパクは発光活性を示さなかった。また、コムギ胚及びウサギ網状血球を用いた無細胞系での発現を試みたが発光活性が確認できなかった。さらに、哺乳類細胞(COS7)を用いた発現系においても発光活性は確認できなかった。大腸菌以外での発現系においてはタンパクの発現も確認できなかった。天然のラチアルシフェラーゼはホモ6量体からなる糖タンパクであり、さらに発色団による修飾をうけている。このことよりリコンビナントタンパクにおいては翻訳後修飾、及び4次構造の形成が不十分であるためと予想される。現在、引き続き活性型タンパクの発現を目指し発現系の改良を行っている。

研究成果

• [文献書誌] A.D.Kummer, C.Kompa, H.Niwa, T.Hirano, S.Kojima, M.E.Michael-Beyerle: "Viscosity-Dependent Fluorescence Decay of the GFP Chromophore in Solution Due to Fast Internal Conversion"Journal of Physical Chemistry B. 106(30). 7554-7559 (2002)
• [文献書誌] H.Morishita, S.Ohashi, T.Oku, Y.Nakajima, S.Kojima, M.Ryufuku, H.Nakamura, Y.Ohmiya: "Cloning and characterization of the active fragment of luciferase from a luminescent marine alga, Phyrocystis lunula"Photochemistry and Photobiology. 75(3). 311-315 (2002)