| 研究課題/領域番号 |
04640632
|
|---|
| 研究種目 |
一般研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究分野 |
植物生理学
|
|---|
| 研究機関 | 岡崎国立共同研究機構 |
|---|
研究代表者 |
西村 いくこ 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (00241232)
|
|---|
| 研究分担者 |
HARA-NISHIMOTO Ikuko National Institute for Basic Biology, Department of Cell Biology, Research Assoc (00241232)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
|
| キーワード | 液胞 / プロテインボディ / 輸送ベシクル / 液胞プロセシング酵素 / 種子タンパク質 / 2Sアルブミン / プロ型前駆体タンパク質 / ヒマ胚乳 |
|---|
| 研究概要 |
登熟期の種子細胞に見られる液胞は、粗面小胞体で多量に合成されてくるいわゆる貯蔵タンパク質を蓄積する。この液胞は種子の乾燥に伴い水分を失ってプロテインボディと呼ばれるオルガネラに変換する。申請者はこのような液胞のオルガネラとしての機能的変動に解析を加えてきたが、本研究ではその一環として、1)液胞タンパク質前駆体のための輸送小胞の解析と、2)成熟型タンパク質への変換系の解明を目標とした。
1)前駆体タンパク質の輸送に関与しているベシクルの解析を行った。登熟カボチャ子葉細胞内の輸送ベシクルを電子顕微鏡観察した。ついで、各種の種子タンパク質に対する特異抗体を用いて免疫電顕を行い、複数種の前駆体タンパク質が同一ベシクルによって輸送されることを示した。また、このベシクル上にGTP結合タンパク質が存在していることが判明し、小胞輸送系への関与が示唆された。
2)液胞タンパク質前駆体を成熟型に変換するプロセシング酵素をヒマ種子より単離精製し、特異抗体を作製した。これを用いて、本酵素がヒマ種子登熟中期より合成され、発芽に伴って減少していくことを示した。また、この液胞プロセシング酵素が本葉などにも存在することから、このプロセシングの系が種子以外の液胞タンパク質の成熟型への変換にも関与していることが示唆された。免疫電子顕微鏡観察より本酵素が液胞のみならず、上記のベシクルにも存在していることが解った。しかし単離したベシクル内では前駆体のプロセシングは起こらないことから、ベシクル中の酵素は不活性型であることが示唆された。そこでこの液胞プロセシング酵素の構造を解明するため、本酵素のcDNAを単離した。その構造解析の結果、液胞プロセシング酵素はcysteine proteinaseではあるが、既知のcysteine proteinasesとは類似性を示さず、唯一住血吸虫Schistosoma mannsoniで報告されている推定上のproteinaesと33%の同一性を示した。また、この翻訳産物は55kDaで、N末端のシグナルペプチド、37kDa活性酵素領域、そしてC末端のプロ領域からなっていた。前駆体はプロセシング活性を持たず、活性発現のためにはC末端プロ領域の除去が必要であることが判明した。即ち、液胞プロセシング酵素は、ベシクル内では不活性なプロ型で存在し、液胞内でC末端プロ領域が切断され、活性型に変換することが明らかとなった。
|
