植物細胞の生体防御機能の発現・制御機構の化学的解明

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09480142
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 平田 敏文 広島大学, 理学部, 教授 (80033926)
• 研究分担者: 下田 恵 広島大学, 理学部, 助手 (40284153) ; 泉 俊輔 広島大学, 理学部, 助教授 (90203116) ; 太田 伸二 広島大学, 機器分析センター, 助教授 (60185270)
• キーワード: ストレス分子認識 / モノテルペノイド / アポトーシス / シグナル伝達 / 植物培養細胞 / 生体防御

研究概要

1.ストレス分子認識系の解明-植物細胞系としてカミツレおよびゼニゴケの培養細胞を対象とし、ストレス化合物としてモノテルペノイドを用いて、細胞がストレス化合物の侵入を受けた際の細胞の核DNAを調べ、アポトーシスに特徴的なラダー状の分解が起こっていることを見いだした。また、その活性構造相関を調べた。
2.防御物質生合成系の解明-細胞外分泌される酵素系を調べ、パーオキシダーゼがフェノール性物質を重合体に変換することを見い出した。そこで、関与しているパーオキシダーゼを単離し、その構造を解析した。
3.防御活性発現系の解明-細胞がストレス化合物の侵入を受けた際に特異的に変化するタンパク質を追跡・単離し、光合成系に関連するタンパク質であることを見い出した。
4.シグナル伝達系の解明-ダイズ培養細胞より見い出されたGTP結合活性を有する蛋白質の構造を解明し、このタンパク質がトリプシン阻害活性を持つ蛋白質と類似していることを見い出した。

研究成果

• [文献書誌] Shunsuke Izumi: "Geraniol is a potent inducer of apoptosis-like cell death in the cultured shoot primordia of Matricaria chamonilla"Biochem. Biophysi. Res. Commun.. 259. 519-522 (1999)
• [文献書誌] Chie Kohchi: "Isolation of a cDNA encoding for a carboxypeptidase,haning leucine zipper structure at the N-terminrl Region,from Matricaria chamonilla"Plant Biotechnology. 16・5. 409-412 (1999)
• [文献書誌] Toshifumi Hirata: "A 20-KD_a protein with the GTP-binding and trypsin inhibitory activities from Glycine max"Biosci. Biotechnol. Biochem.. 63・10. 1816-1818 (1999)