植物種子のジベレリン誘導性システインプロテイナーゼとその機能の解明

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08253201
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 阿部 啓子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (10151094)
• キーワード: ジベレリン / システインプロテイナーゼ / CDNAクローニング

研究概要

コムギ発芽1日目種子より約50万プラークからなるcDNAライブラリーを作製し、コメのCPであるオリザインγのコード領域を含むcDNA断片をプローブとして55℃、2×SSC/0.1%SDSの条件でスクリーニングを行い、6つの陽性クローンを得た。これらの制限酵素地図を作製したところ、すべて同じmRNA由来だと考えられた。そのうちの1つWCP122を解析したところ、Cys-His-Asnの触媒トライアドを有しており、CPをコードしていることが確認された。推定アミノ酸配列はオリザインγ、アリューレインと高い相同性を示し、アミノ酸配列中には、液胞ターゲッティングシグナルも存在していた。
一般に植物種子中には複数種のCPが存在し、貯蔵タンパク質のプロテオリシスを調節しているといわれている。そこで、コムギ種子内のCPの動態を詳細に解析するため、さらにオリザインβのコード領域を含むcDNA断片をプローブとして用いた50℃、2×SSC/0.1%SDSの条件でスクリーニングを行った。解析の結果得られた32個の陽性クローンはWCP122とは異なる3種類(WCP133、WCP92/WCP211、WCP81B)に大別され、各々別種のCPをコードすることが判明した。このうちWCP92とWCP211は塩基レベルで91.6%、アミノ酸レベルで95.8%ときわめてよく似ていた。
以上得られたクローンのうち、WCP133はオリザインαと82.9%、WCP92/WCP211はオリザインβと83.8%/83.4%、WCP122はオリザインγと82.4%と非常に高い相同性を示した。

研究成果

• [文献書誌] K.Irie et al: "Transgenic rice established to express corn cystatin exhibits strong inhibitory activity against insect gut proteinases." Plant Mol.Biol.30. 149-157 (1996)
• [文献書誌] M.Kuroda et al: "Oryzacystatins exhibit growth-inhibitory and lethal effects on differnt species of bean insect pests,Callosobruchus chinensis (Coleoptera) and Riptortus clavatus (Hemiptera).Biosci.Biotech." Biosci.Biotech.Biochem.60. 209-212 (1996)
• [文献書誌] M.Abe et al: "Structural organization of the gene encoding corn cystatin." Biosci.Biotech.Biochem.60. 1173-1175 (1996)
• [文献書誌] T.Misaka et al: "Sovacvstatin,a novel cysteine proteinase inhibitor in soybean,is distinct in protein structure and gene organization from other cystatins of animal and plan origin." Eur.J.Biochem.240. 609-614 (1996)
• [文献書誌] Y.Kusakabe et al: "GusT27 and Closely Related G-protein-coupled Receptors are Localized in Taste Buds Together with Gi-protein α-Subuhit" Chem.Senses. 21. 335-340 (1996)
• [文献書誌] T.Misaka et al: "Awater channel closely ralated to rat brain aquaporin 4 is expreseed in acid-and pepsinogen-secretory cells of human Stomach" FEBS letters. 381. 208-212 (1996)