可逆的マイクロボデ機能変換の分子機構

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09440271
• 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: 嶋田 知生 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (20281587)
• キーワード: マイクロボディ / alternative splicing / C末端輸送シグナル / ヒドロキシピルビン酸レダクターゼ / グリオキシゾーム / 緑葉パーオキシゾーム

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ことを目的として、緑葉パー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のcDNAクローニングを行った.その結果,2種類のcDNAがクローニングされた.1つは386アミノ酸からなるタンパク質をコードしており,今1つは381アミノ酸からなるタンパク質をコードしていた.両cDNAの塩基配列および推定1次配列はほとんど一致していたが,そのc末端に違いがあり,1つはマイクロボディへの輸送シグナルとしてしられるSKL配列をそのC末端にもつのにたいし,今1つはその配列をもたないことが判明した.Southern blot解析から,同酵素はシングルジーンとして存在していることが示唆されるとともに,同酵素の遺伝子の構造解析から,このcDNAに対応する2種類のmRNAはalternative splicingによって生成することが強く示唆された.更に,細胞分画実験から,対応する2種類のヒドロキシピルビン酸レダクターゼが存在すること,1つは緑葉パーオキシゾームに,今1つは,細胞礎質に局在することが判明した.この結果は,緑葉パーオキシゾーム酵素の機能発現にalternative splicingによるmRNAのスプライシングレベルの調節が関わっていることを初めて明らかにしたもので,マイクロボディの可逆的機能変換における新たな調節機構の存在を示したものである.またこのalternative splicingが光照射によって調節されていることを示す知見が得られており,今後その調節の分子機構の詳細を解析していく予定である.

研究成果

• [文献書誌] Esaka,M.et al.: "cDNA cloning and differeential gene expression of three catalases in pumpkin." Plant Mol.Biol.33. 141-155 (1997)
• [文献書誌] Mano,S.et al.: "Hydroxypyruvate reductase with a carboxy-terminal targeting signal to microbodies is expressed in Arabidopsis" Plant Cell Physiol. 38. 449-455 (1997)
• [文献書誌] Hayashi,M.et al.: "Changes in targeting efficiencies of proteins to plant microbodies caused by amino acid substitution in the carboxy-terminal tripeptide." Plant Cell Physiol.38. 759-768 (1997)
• [文献書誌] Mano,S.et al.: "Stromal and thylakoid-bound ascorbate peroxidases are produced by alternative splicing in pumpkin." FEBS Lett.413. 21-26 (1997)
• [文献書誌] Kato,A.et al.: "Glyoxysomal malate dehydrogenase in pumpkin : cloning of a cDNA and functional analysis of its presequence." Plant Cell Physiol.(in press). (1998)
• [文献書誌] Hayashi,M.et al.: "2,4-Dichlorophenoxybutyric acid-resistant mutants of Arbidopsis have defects on glyoxysomal β-oxidation." Plant Cell. (in press). (1998)