マイクロボディ機能分化の分子機構

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454017
• 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)
• 研究分担者: 林 誠 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (50212155)
• キーワード: マイクロボディ機能転換 / アイソザイム / 細胞内局在性 / グリオキシゾーム / グリオキシル酸サイクル / アコニターゼ

研究概要

マイクロボディ機能転換に働く調節機構を明らかにするため、本年度は解析の残されているグリオキシル酸サイクルの酵素、アコニターゼを取りあげ解析を加えた。
アコニターゼはグリオキシル酸サイクルの酵素であるばかりでなく、TCAサイクルの酵素でもあるため、各々のサイクルが局在しているオルガネラ、グリオキシゾームとミトコンドリアに局在すると考えられていた。しかしながら、これまでの細胞画分実験では全体の0.5%以下の活性しかグリオキソゾーム画分に回収出来ないことからも、本酵素の細胞内局在性に関する詳細な解析が必要とされていた。
本年度の研究により、カボチャ黄化子葉には3種のアコニターゼのアイソザイムが存在することを明らかにした。そのうち2種のアコニターゼアイソザイムを数種のカラムクロマトグラフィーにより精製し、その蛋白質化学的性質、酵素化学的性質を解析した。その結果、2種のアイソザイムとも分子量はゲルろ過で100,000、SDS‐PAGEでは98,000であり、等電点では各々5.0と4.8であった。両アイソザイムとも酵素化学的性質に大きな違いはなかった。
精製したアイソザイムの1つ(AcoI)に対して特異抗体を調製した。この抗体は他の2種のアイソザイムとも反応性を示したが、単離したグリオキシゾーム画分には反応性のあるポリペプチドは検出できなかった。以上の結果、グリオキシル酸サイクルの一員として働いているアコニターゼは、他のグリオキシル酸サイクルの酵素と異なり、グリオキシゾームに局在していないことが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Tsugeki,R.: "Cloning and sequencing of cDNA for glycolate oxidase from pumpkin cotyledons and northern blot analysis." Plant Cell Physiol.34. 51-57 (1993)
• [文献書誌] Tsugeki,R.: "Interaction of homologues of Hsp70 and Cpn60 with ferredoxin‐NADP^+ rductase upon its import into chloroplasts." FEBS Letters. 320. 198-202 (1993)
• [文献書誌] De Bellis,L.: "Purification and characterization of aconitase isoforms from etiolated pumpkin cotyledons." Physiol.Plant.88. 485-492 (1993)
• [文献書誌] Nishimura,M.: "Leaf peroxisomes are directly transformed to glyozysomes during senescence of pumpkin cotyledons." Protoplasma. 175. 131-137 (1993)
• [文献書誌] De Bellis,L.: "Immunological analysis of aconitase in pumpkin cotyledons:the absence of aconitse in glyoxysomes." Physiol.Plant.89. in press (1993)
• [文献書誌] Strzalka,K.: "Heat shock induces synthesi,of plastid‐associated hsp70 in etiolated and greening pumpkin seedlings." Folia Histochem.Cytobiol.32. 45-49 (1994)