アミロプラストの構造と機能

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02453124
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 赤沢 尭 名古屋大学, 農学部, 教授 (20023400)
• 研究分担者: 林 誠 名古屋大学, 農学部, 日本学術振興会特別研 (50212155) ; 山口 淳二 名古屋大学, 農学部, 助手 (10183120)
• キーワード: アミロプラスト / デンプン / 生合成 / トランスロケ-タ- / 遺伝子発現

研究概要

アミロプラストは特異的に分化したプラスチドの1つである。その特徴はデンプンの生合成と蓄積である。デンプンはグリコ-ゲンと同じくグルコ-スポリマ-であるけれども、オルガネラにおいて作られるという面において、後者と顕著な違いがあり、また一方では研究上のむつかしさがある。私どもはシカモア(A<ce>___ーr <pseudoplatanus)>___ーの液体培養細胞からアミロプラストを単離し、デンプン生合成の機作を研究している。特に注目しているのは、アミロプラストはエネルギ-生産系をもたないために、細胞質からATPをとりこまなければならない。アミロプラスト内包膜にはadenylate translocatorタンパク質が存在することを証明した。このトランスロケ-タ-はミトコンドリア内膜の主要タンパク質としてその性質が詳細に研究されたものとタンパク一次構造が著しく類似している。このことからミトコンドリアadenylate translocatorをコ-ドする核遺伝子がアミロプラストのtranslocatorをもコ-ドしていることが考えられ、それは細胞生物学的観点からまことにユニ-クな仕組みの存在を示唆している。<Neurospora crass>___ーおよびmaize(ト-モロコシ)由来のadenylate translocatorのcDNAをプロ-グとして、<Arab>___ーi <dopsis thaliana>___ーおよびSyamoreのDNAライブラリ-をスクリ-ニングしてadenylate translocator DNAの存在を確認する実験を行っている。いくつかのpositive signalをえているのでその同定を急いでおり、果して同一の核遺伝子が異なるオ-ガネラに存在するadenylate translocator 分子をコ-ドするかどうかを決定したいと考えている。

研究成果

• [文献書誌] J.Ngernprasirtsiri,H.Kobayashi and T.Akazawa: "DNA methylation is a determinative element of photosynthesis gene expression in amyloplasts from liquidーcultured cells of Sycamore (Acer pseudoplatanus L.)" Cell Structure and Function. 15. 285-293 (1990)
• [文献書誌] A.M.Viale,H.Kobayashi and T.Akazawa: "Distinct properties of Escherichia coli products of plantーtype ribuloseー1,5ーbisphosphate carboxylase/oxygenase directed by two sets of genes from the photosynthetic bacterium Chromatium vinosum" The Journal of Biological Chemistry. 265. 18386-18392 (1990)
• [文献書誌] M.Frehner,J.PozuetaーRomero and T.Akazawa: "Enzyme sets of glycolysis,gluconeogenesis,and oxidative pentose phosphate pathway are not complete in nongreen highly purified amyloplasts of Sycamore (Acer psudoplatanus L.) cell suspension cultures" Plant Physiology. 94. 538-544 (1990)
• [文献書誌] J.PozuetaーRomero,M.Frehne,A.M.Viale and T.Akazawa: "Direct transport of ADPglucose by adenylate translocator is linked to starch biosynthesis in amyloplasts" PNAS. (1991)
• [文献書誌] T.Akazawa,J.PozuetaーRomero and F.Ardila: "New aspects of starch biosynthesis in amyloplasts." “Molecular Approaches to Compartmentation and Metabolic Regulation". (1991)