インゲンマメさやで誘導合成されるタンパク質PSP:単離、一次構造及び合成誘導機構

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07640866
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 南川 隆雄 東京都立大学, 理学部, 教授 (30087001)
• キーワード: タンパク質合成 / マメ科植物さや / 貯蔵タンパク質 / ストレスタンパク質 / セネッセンス / インゲンマメ / 種子形成 / アミノ酸配列

研究概要

マメ科植物では葉から輸送される養分の一部をさやに一時的に貯蔵して、その後種子に輸送する。成長中のインゲンマメ植物から未熟果実をすべて取り除く処理(除果処理)を数回行うと、その後に新しく結実した果実のさやに28kDaさや貯蔵タンパク質(PSP)が顕著に集積してくる。除果処理によって種子のシンク機能を強制的に縮小させるとその代替として、さやに特殊な貯蔵タンパク質が誘導合成されると推定される。本研究課題ではPSPの性質やそのcDNAについて研究を行い、次の結果を得た。
除果処理を4回行い、その後に結実した果実(開花後22-27日目)のさやよりPSPを精製した。得られたPSP画分はSDS-PAGEでは単一バンドを与えたが、未変性PAGFにより3つの型(A、B、C)に分けられた。このうちA及びcに対して、それぞれの抗体を調製した。さやから調製したポリ(A)RNA画分よりλgtllをベクターとしてcDNAライブラリーを作製し、免疫学的スクリーニング法及びプラークハイブリダイゼーション法により、完全長と推定されるPSP cDNAをもつクローン(λPSP1)を選別した。その全塩基配列(951 bp)を決定したところ、約29kDaのポリペプチドがコードされていた。このポリペプチドにはシグナル配列及びプロペプチドが含まれることが、精製PSPのN末端アミノ酸配列との比較により推定された。また、DNAブロット法によってPSP遺伝子は1コピーがゲノムDNAに存在することがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Yamamoto,S.,Yamauchi,D.,Nishihara.M.,Morikawa,H.,Minamikawa,T.: "Promoter analysis of seed storage protein genes from Canavalia gladiata D.C." Plannt Mol.Biol.27. 729-741 (1995)
• [文献書誌] Yamauchi,D.,Terasaki,Y.,Okamoto,T.,Minamikawa,T.: "Promoter regions of cysteine endopeptidase genes from legumes confer germination-specific expression in transgenic tobacco seeds." Plant Mol.Biol.28(印刷中). (1996)
• [文献書誌] Shintani,A.,Yamauchi,D.,Minamikawa,T.: "Nucleotide sequence of cDNA for aputative cysteine protease from rice seeds." Plant Physiol.107. 1025 (1995)
• [文献書誌] Terasaki,Y.,Yamauchi,D.,Morikawa,H.,Minamikawa,T.: "Influence of axis removal on the expression of a gene for a cysteine endopeptidase(EP-C1)in French bean cotyledons during germination." Plant Cell Physiol.36. 537-541 (1995)