アカパンカビのATPーGTP結合蛋白質を含む信号伝達系遺伝子の解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02454002
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 蓮沼 仰嗣 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 教授 (80012475)
• キーワード: ATPーGTP(NTP)結合蛋白質 / 内在性ADPーリボシル化酵素 / 膜分画及び可溶性分画 / UVークロスリンキング / 光信号伝達 / rasおよびトランスデュ-シン抗体 / ras関連遺伝子のクロ-ニング / トランスデュ-シン関連遺伝子のクロ-ニング

研究概要

a)アカパンカビ菌糸膜分画に(αー^<32>P)ATP,(αー^<32>P)GTP,(αー^<32>P)CTP,(αー^<32>P)UTPを結合する25種のNTP結合蛋白質を見い出した、(αー^<32>P)ATPの結合は10^<ー4>〜10^<ー3>M GTPにより同濃度のATP,CTP,UTPより弱く阻害された.(αー^<32>P)GTPの結合は10^<ー4>〜10^<ー3>M ATP,CTP,UTPにより同濃度のGTPより強く阻害された(α^<ー32>P)CTPの結合は10^<ー4>〜10^<ー3>M CTPによってのみ強く阻害された.(αー^<32>P)UTPの結合は3〜4種のNTP結合蛋白質を除いて他のNTPにあまり大きな影響を受けなかった、これらのNTP結合蛋白質は複数のNTPを相互にアロステリック効果で制御し合い結合することが明かとなった従来のGTP結合蛋白質の定議に合う結合蛋白質は存在しなかった. b)Haーras抗体に交叉反応を示す26KDrasー関連蛋白質を精製した.26KD蛋白質は(αー^<32>P)ATP,(αー^<32>P)GTP,(αー^<32>P)CTP.(αー^<32>P)UTPを結合した,(αー^<32>P)ATPの結合はATPにより強く阻害されるが,(αー^<32>P)GTPの結合は10^<ー4>M ATPにより10^<ー4>M GTPよりも強く阻害された.26KDrasー関連蛋白質遺伝子がクロ-ンされたが,ATP結合の共通配列がGTPase部位に存在した.ATP結合がGTPase活性に関与する可能性を示す. c)膜分画に(αー^<32>P)ATP,(αー^<32>P)GTPを入れ,UVーA光(355nm)で1秒照射した.58KD,77KD,83KD,129KD蛋白質への(αー^<32>P)ATP,(αー^<32>P)GTP結合活性が上昇した.77KD,83KD蛋白質への(αー^<32>P)GTP結合活性はトランスデュ-シン抗体で前処理することにより阻害された.トランスデュ-シンmRNAに相同性を示す6つのクロ-ンを単離している.青色光受容体の変異株と考えられるwcー1変異株では58KD,蛋白質への(αー^<32>P)ATP,(αー^<32>P)GTP結合活性が野生株(74A)との対比で1000倍の光量で野生株と同等の反応を示した.wcー1は光受容体遺伝子である可能性が高い. d)アカパンカビの膜分画にジフテリア毒素,コレラ毒素,百日咳毒素とNADを入れ(αー^<32>P)ATP,(αー^<32>P)GTPの光作用を見た.ジフテリア毒素,百日咳毒素は光照射しない対照のback groundを低下させ,光反応を明確にした.

研究成果

• [文献書誌] Hasunuma,K.: "Molecular mechanism of light signal perception in plants and fungi." Trends in Photochem.Photobiol.1. 311-319 (1991)
• [文献書誌] Hasunuma,K.: "Nucleoside triphosphate(NTP)ーbinding proteins and endogenous ADPーribosyl transferase in Neurospra crassa." Plant&Cell Physiol.32. 653-664 (1991)
• [文献書誌] Hasunuma,K.,Oda,K.,Nishikawa,K.and Hamada,T.: "ATPーGTP(NTP)ーbinding proteins and ligh signal transduction in a plant and a fungus." Yokohama Medical Bulletin. (1992)
• [文献書誌] Hasunuma,K.and Nishikawa,K.: "An ATPーGTP(NTP)ーbinding protein cross reacting with antiーras antibody in the mycelia of Neurospora crassa." Plant&Cell Physiol.
• [文献書誌] Hasunuma,K.,Asai,H.and Imaseki,H.: "Nucleoside triphosphate(NTP)ーbinding proteins in the plumule of etiolated mung bean seedlings." Plant&Cell Physiol.
• [文献書誌] Oda,K.and Hasunuma,K.: "Light signals are perceived by ATPーGTP(NTP)ーbinding proteins in the mycelia of Neurospora crassa." Nature.
• [文献書誌] Hasunuma,K.,Oda,K.and Nishikawa,K.: "Assay method for nucleoside triphosphate(NTP)ーbinding proteins in Neurospora crassa." Fungal Genet.Newsl.
• [文献書誌] Hasunuma,K.,Hamada,T.and Briggs,W.R.: "ATPーGTP(NTP)ーbinding proteins and endogenous ADPーribosy1 transferase in the plasma membrane from etiolated pea seedlings." Plant Physiol.
• [文献書誌] Hasunuma,K.: "ATPーGTP(NTP)ーbinding proteins and light signal transduction in Neurospora crassa." XVIth Fungal Genet.Conf.Abstr.31. (1991)
• [文献書誌] Yoshida,S.,Kanaーuchi,A.,Hasunuma,K.and Murayama,T.: "Cloning and sequencing of a Neurospora ras gene." XVIth Fungal Genet.Conf.Abstr.50. (1991)
• [文献書誌] Hasunuma,K.: "ATPーGTP(NTP)ーbinding proteins and molecular mechanism of light signal transduction in a plant and a fungus." Third ChinaーJapan Bilateral Symp.Biophysics.Abstr.143. (1991)
• [文献書誌] Hasunuma,K.: "ATPーGTP(NTP)ーbinding Proteins in Neurospora crassa and Pisum sativum and involvement of them to light transduction." 2nd JapanーUSSR Coop.Symp.Receptors;Structure and Function.Abstr.9. (1991)
• [文献書誌] Hasunuma,K.,Nishikawa,K.and Ohsaki,Y.: "ATPーGTPーbinding proteins and light signal transduction in Neurospora crassa." 4th Sapporo Symp.Biol.Rhythm.Abstr.34. (1991)
• [文献書誌] Hasunuma,K.,Oda,K.,Nishikawa,K.and Hamada,T.: "ATP and GTPーbinding to NTPーbinding proteins and the ADPーribosylation of them in the process of light signal transduction in a plant and a fungus." The 8th Yokohama Forum for the 21st Century Intern Symp.;Molecular Structure and Function.101. (1991)
• [文献書誌] Hasunuma,K.,Oda,K.,Nishikawa,K.and T.Hmada: "ATPーGTP(NTP)ーbinding proteins and light signal transduction in a Plant and a fungus." IVth Yokohama Intern.Med.Sem.61. (1991)
• [文献書誌] 蓮沼 仰嗣: "横浜市立大学論叢、自然科学系列 42巻2号" 植物の光信号伝達と概日性リズム, 55-82 (1991)