植物生活環の中での液胞膜輸送ネットワークの機能調節

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10219203
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山木 昭平 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (70210341)
• 研究分担者: 白武 勝裕 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助手 (90303586) ; 前島 正義 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (80181577)
• キーワード: 液胞 / 液胞膜タンパク質 / シロイヌナズナ / Ca^<2+> / H^+対向輸送体 / H^+-ピロホスファターゼ / 液胞型H^+-ATPase / 水チャンネル

研究概要

*シロイヌナズナ液胞膜タンパク質の分子カタログ作成のために、シロイヌナズナより蔗糖密度勾配遠心などにより液胞膜を精製、単離することに成功した。今後は、液胞膜タンパク質を二次元電気泳動によって分離した後、TOF-MS解析を行い、ゲノム情報とリンクし液胞膜タンパク質の解析を行う。
*セイヨウナシ果実の液胞膜のタンパク質を二次元電気泳動で展開し、それらのスポットの中で既知のタンパク質を免疫ブロットで特定した。それら以外のスポットで、界面活性剤処理でもはずれない、いくつかのタンパク質の部分アミノ酸配列を決定した。
*糖の輸送体を見つけだすために、セイヨウナシ液胞膜の二次元電気泳動に糖輸送体の保存領域に対する抗ペプチド抗体を作成し反応させたところ、いくつかのスポットを検出できた。
*ダイコン組織に存在する8種類の水チャンネルアイソフォームの構造・機能を解析し、多くの器官でそれらが協調的に発現していること、そして形成層などで局所的に多く水チャンネルが蓄積していることを明らかにした。
*植物液胞膜の物質輸送システムに関連して、Ca^<2+>/H^+対向輸送体の一次構造を解明し、高い分子活性を持つこと、そして組織特異的な発現に発現することを明らかにした。さらに本対向輸送体が、液胞に加えゴルジ体にも存在することを明らかにした。
*液胞膜プロトンピロホスファターゼの分子構造と機能との連関をアミノ酸置換法で分析し、機能部位を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Ikeda, M.: "A vauolar Inorganic H^+-pyrophosphatase in Acetabularia acetabulum : partial purification, characterization and molecular cloning"J. Exp. Botany. 50. 139-140 (1999)
• [文献書誌] Sasaki, T.: "Development of vacuoles and vacuolar H^+-ATPase activity under extremely high CO_2 conditions in Chlorococcum littorale cells"Plant Biol.. 1. 68-75 (1999)
• [文献書誌] Maeshima, M.: "Cycloprodigiosin uncouples H^+-pyrophosphatase of plant vacuolar membrane in the presence of chloride ion"Plant Cell Physiol.. 40. 439-442 (1999)
• [文献書誌] Nakanishi, Y.: "Molecular cloning and sequencing of the cDNA for vacuolar H^+-pyrophosphatase from Chara corallina"Biochim. Biophys. Acta. 1418. 245-250 (1999)
• [文献書誌] Ueoka-Nakanishi, H.: "Properties and molecular cloning of Ca^<2+>/H^+ antiporter in vacuolar membrane of mung bean"Eur. J. Biochem.. 262. 417-425 (1999)
• [文献書誌] Suzuki, Y.: "Molecular cloning of vacuolar H^+-pyrophosphatase and its expression during the development of pear fruit"Plant Cell Physiol.. 40. 900-904 (1999)
• [文献書誌] Maeshima, M.: "Vacuolar H^+-pyrophosphatase in the special issue on "Plant Membrane Transporters : Structure, Function and Regulation""Biochim. Biophys. Acta. (印刷中)April. (2000)
• [文献書誌] Kawamura, Y.: "Tissue specificity of E subunit isoforms of plant vacuolar H^+-ATPase and existence of isotype enzymes"J. Biol. Chem.. (印刷中)March. (2000)
• [文献書誌] Nakanishi, Y.: "Isolation of a cDNA for a H^+-pyrophosphatase-like protein from Arabiadopsis thaliana (Accession No.AB034696) and its functional expression in yeast"Plant Physiol.. (印刷中)March. (2000)
• [文献書誌] Suzuki, Y.: "Seasonal changes in the activities of vacuolar H^+-pumps and their gene expression in the developing Japanese pear fruit"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 69・1. 15-21 (2000)
• [文献書誌] 前島正義: "「病傷害ストレスの植物生化学・分子生物学-熱帯性イモ類を中心として-」(分担執筆:第13章 植物における細胞間・細胞内物質輸送の機構)"学会出版センター(印刷中). (2000)
• [文献書誌] 前島正義: "「基礎生化学実験法」 第2巻 生体試料(分担執筆:植物細胞の小器官)"東京化学同人(印刷中). (2000)
• [文献書誌] 前島正義: "「朝倉植物生理学講座」 第2巻 代謝(山谷知行編)(分担執筆:第3章 エネルギー代謝、第4章 水代謝)"朝倉書店(印刷中). (2000)