植物パ-オキシゾ-ム蛋白質局在化の分子機構

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03264220
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 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)
• キーワード: Malate synthase / Glycolate oxidase / cDNAクロ-ニング / パ-オキシゾ-ム / グリオキシゾ-ム / タンパク質の局在化

研究概要

カボチャ発芽種子の子葉組織から調製したmRNAを鋳型として、cDNAライブラリ-を作製し、特異抗体を用いてパ-オキシゾ-ムに局在する酵素であるmalate synthaseとglycolate oxidaseのcDNAをクロ-ニングし、その塩基配列を決定して、これらタンパク質の一次構造解析を行った。その結果および精製酵素のN末端アミノ酸配列の比較から、これらの酵素は原酵素と同じ分子量のポリペプチドとして合成されることを明らかにした。得られたこれらのcDNAをin vitroで転写翻訳させ、その産物を単離したパ-オキシゾ-ムとインキュベ-トすることにより、その翻訳産物をパ-オキシゾ-ムへ移行させることに成功した。この結果は、パ-オキシゾ-ムへのタンパク質の移行はタンパク質の翻訳された後に起こることを示している。malate synthaseとglycolate oxidaseはそれぞれ植物パ-オキシゾ-ムの中で機能の異なるパ-オキシゾ-ムであるグリオキシゾ-ムと緑葉パ-オキシゾ-ムに局在することが知られている。上記in vitroのタンパク質移行系を用いて、malate synthaseとglycolate oxidaseのグリオキシゾ-ムおよび緑葉パ-オキシゾ-ムへの取り込みを解析した結果、これら2個のパ-オキシゾ-ムタンパク質はどちらのパ-オキシゾ-ムにも輸送されることが判明した。このことから、グリオキシゾ-ムと緑葉パ-オキシゾ-ムへのタンパク質の局在化機構は類似していることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] L.De Bellis: "Development of enzymes of the glyoxylate cycle during senescence of the pumpkin cotyledons." Plant Cell Physiology. 32. 555-561 (1991)
• [文献書誌] H.Mori: "Pumpkin malate synthase.Cloning and sequencing of the cDNA and Northern blot analysis." Eur.J.Biochemistry. 197. 331-336 (1991)
• [文献書誌] L.De Bellis: "Glyoxylate cycle enzymes in peroxisomes isolated from petals of pumpkin during senescence." Plant Cell Physiology. 32. 1227-1235 (1991)
• [文献書誌] M.Nishimura: "Molecular Approaches on Compartmentation and Metabolic Regulation Intracellular protein trafficking in oil seed." The American Society of Plant Physiologists, 9 (1991)