マイクロボデイ機能分化の可逆性

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07456053
• 研究種目: 一般研究(B)
• 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 / 形質転換植物 / Alternative splicing / アスコルビン酸ペルオキシダーゼ / ヒドロキシルピルビン酸レダクターゼ

研究概要

マイクロボディ機能変換におけるタンパク質のオルガネラ膜透過の調節を明らかにするため、β-グルクロニターゼにクエン酸合成酵素 N 末端延長配列を結合させたキメラ蛋白質を発現させた形質転換アラビドプシスを作成し、β-グルクロニタ-の細胞内局在性を解析した。その結果、(1)N 末端延長配列がマイクロボディへの移行に機能していること、(2)延長配列のプロセッシングはマイクロボディへの移行とは関係ない現象であること、(3)延長配列の C 末端部位はプロセッシングに関与しており、移行には関係しないことを初めて明らかにした。
一方、マイクロボディ膜タンパク質として 32kDaと 28kDa の主要タンパク質を同定していたが、そのうちの32kDaの膜タンパク質は新規のアスコルビン酸ペルオキシダーゼであり、その cDNA クローニングから C 末端に膜貫通領域をもつこと、更にマイクロボディの機能変換に伴ってその量を大きく減少していくことが判明し、マイクロボディ機能変換に伴って膜タンパク質も大きく変動することが明らかとなった。又、緑葉ペルオキシゾーム酵素であるヒドロキシピルビン酸レダクターゼは alternative splicing により、その細胞内局在性が調節されていることが判明し、マイクロボディ機能変換が mRNA のスプライシングのレベルで調節されていることが初めて明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Hayashi,M.: "Pumpkin hydroxypyruvate reductases with and without a putative C-terminal signal for targeting to microbodies may be produced by alternative splicing." Plant Mol.Biol.(in press).
• [文献書誌] Yamaguchi,K.: "A novel isoenzyme of ascorbate peroxidase localized on glyoxysomal and leaf peroxisomal membranes in pumpkin." Plant Cell Physiol.36. 1157-1162 (1995)
• [文献書誌] Yamaguchi,K.: "Development of microbody membrane proteins during the transformation of glyoxysomes to leaf peroxisomes in pumpkin cotyledons." Plant Cell Physiol.36. 455-464 (1995)
• [文献書誌] Kato,A.: "Molecular characterization of a glyoxysomal citrate synthase that is synthesized as a precursor of higher molecular mass in pumpkin." Plant Mol.Biol.27. 377-390 (1995)
• [文献書誌] De Bellis,L.: "Subcellular distribution of aconitase isoforms in pumpkin cotyledons." Planta. 195. 464-468 (1995)
• [文献書誌] Hayashi,M: "Cytosolic aconitase participates in the glyoxylate cycle in etiolated pumpkin cotyledons." Plant Cell Physiol.36. 669-680 (1995)