1991 年度実績報告書

シンク機能に基づく物質集積

研究課題

研究課題/領域番号	03257102
研究機関	名古屋大学
研究代表者	旭正名古屋大学, 農学部, 教授 (10023392)
研究分担者	西村幹夫岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (80093061) 田中國介京都府立大学, 農学部, 助教授 (90027194) 内海成京都大学, 食糧科学研究所, 助教授 (40111976) 安楽泰宏東京大学, 理学部, 教授 (20012643) 荒井綜一東京大学, 農学部, 助教授 (20011934)
キーワード	アミロプラスト / 液胞 / 種子 / 植物遺伝子 / 植物細胞生物学 / 植物分子生物学 / 貯蔵タンパク質 / プロティンボディ-
研究概要	イネを用い、種子における物質集積能に関する変異品種を育成し、その遺伝解析を行った。また、種子中の2種のプロティンボディ-への貯蔵タンパク質の集積を解析し、それぞれ異なる貯蔵タンパク質が集積するのはそれぞれのシグナルペプチドの構造に差があるためであることを明らかにした。一方、ダイズ種子貯蔵タンパク質グリシニンがプロティンボディ-に大量集積する要因の一つとして、グリシニンの分子構造が重要な役割を担っていることを見出した。また、カボチャ子葉を用いた研究によって、種子形成時には液胞に貯蔵タンパク質が集積し、出芽によってプロティンボディ-が形成され、種子発芽時にはプロティンボディ-中の貯蔵タンパク質が分解し、プロティンボディ-が空胞化すると共に、融合しあって液胞を作ることを示し、液胞とプロティンボディ-の相互転換を明示した。そして、こうした融合に関与するタンパク質の分離にも成功した。さらに、酵母を用いて、液胞へのタンパク質の生合成の機構も明らかにし、液胞の物質集積における重要性を明らかにした。また、液胞とならんで物質集積に重要な細胞オルガネラであるアミロプラストへの物質輸送について、ホスホリラ-ゼなどの酵素のcDNAをクロ-ニングし、これらの酵素の構造とアミロプラストへの輸送の関連を解析した。一方、カタラ-ゼやプロティア-ゼインヒビタ-の遺伝子をクロ-ニングし、種子形成や発芽に伴う遺伝子発現に関与する5'上流域のシスエレメントやホルモンを解析し、このシスエレメントの存在する領域をしぼりこむと共に、ジベレリンが発芽時の遺伝子発現を促進することを明らかにした。また、物質集積に必要なATPの生産に関わるATP合成酵素複合体のいくつかのサブユニットの遺伝子のクロ-ニングとその構造を解析し、物質集積とこれらの遺伝子の発現の関係について予備的な解析を行った。

研究成果

(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] Atsushi Morikami: "The δ'-subunit of higher plant six-subunit mitochondrial F_1-ATPase is homologous to the δ-subunit of animal mitochondrial F_1-ATPase" J.Biol.Chem.267. 72-76 (1962)
[文献書誌] Hirohito watanabe: "Molecular cloning and gibberelline-induced expression of multiple cysteine proteinases of rice seeds (oryzains)" J.Biol.Chem.266. 16897-16902 (1961)
[文献書誌] Naoyuki Umemoto: "VMA11,a novel gene that encodes a putative proteolipid,is indispensable for expression of yeast vacuolar membrane H^+-ATPase activity" J.Biol.Chem.266. 24526-24532 (1961)
[文献書誌] Shigeru Utumi: "Properties and distribution of soybean proglycinin expressed in Saccharomyces cerevisiae" J.Agric.Food Chem.39. 1179-1186 (1991)
[文献書誌] Hiroshi Yamagata: "Nucleotide sequence of a cDNA that encodes a rice prolamin" Biosci.Biotech.Biochem.56. (1992)
[文献書誌] Hiroyuki Mori: "Potato tuber type H phosphorylase isozyme.Molecular cloning,nucleotide sequence,and expression of a full-length cDNA in Escherichia coli" J.Biol.Chem.28. 18446-18453 (1991)
[文献書誌] 旭正(編・著): "分子生物科学12:植物の機能" 岩波書店, 218 (1991)
[文献書誌] 旭正(監修・著): "植物における遺伝子発現調節" 秀潤社, 152 (1991)

1991 年度 実績報告書

シンク機能に基づく物質集積

研究代表者

旭 正 名古屋大学, 農学部, 教授 (10023392)

研究成果

[文献書誌] Atsushi Morikami: "The δ'-subunit of higher plant six-subunit mitochondrial F_1-ATPase is homologous to the δ-subunit of animal mitochondrial F_1-ATPase" J.Biol.Chem.267. 72-76 (1962)

[文献書誌] Hirohito watanabe: "Molecular cloning and gibberelline-induced expression of multiple cysteine proteinases of rice seeds (oryzains)" J.Biol.Chem.266. 16897-16902 (1961)

[文献書誌] Naoyuki Umemoto: "VMA11,a novel gene that encodes a putative proteolipid,is indispensable for expression of yeast vacuolar membrane H^+-ATPase activity" J.Biol.Chem.266. 24526-24532 (1961)

[文献書誌] Shigeru Utumi: "Properties and distribution of soybean proglycinin expressed in Saccharomyces cerevisiae" J.Agric.Food Chem.39. 1179-1186 (1991)

[文献書誌] Hiroshi Yamagata: "Nucleotide sequence of a cDNA that encodes a rice prolamin" Biosci.Biotech.Biochem.56. (1992)

[文献書誌] Hiroyuki Mori: "Potato tuber type H phosphorylase isozyme.Molecular cloning,nucleotide sequence,and expression of a full-length cDNA in Escherichia coli" J.Biol.Chem.28. 18446-18453 (1991)

[文献書誌] 旭 正(編・著): "分子生物科学12:植物の機能" 岩波書店, 218 (1991)

[文献書誌] 旭 正(監修・著): "植物における遺伝子発現調節" 秀潤社, 152 (1991)

1991 年度実績報告書

旭正名古屋大学, 農学部, 教授 (10023392)

[文献書誌] 旭正(編・著): "分子生物科学12:植物の機能" 岩波書店, 218 (1991)

[文献書誌] 旭正(監修・著): "植物における遺伝子発現調節" 秀潤社, 152 (1991)