| 研究概要 |
エチレンはガス状の植物ホルモンであり、高等植物の一生を通じて様々な成長段階で重要な働きをしている。とりわけ果実の成熟や野菜・花卉の老化など、園芸作物に与える影響は極めて大きく、エチレンの作用を人為的に制御することは、園芸分野において重要な課題である。我々はエチレン生合成経路の鍵となるACC合成酵素がリン酸化によって、その酵素の安定性が制御されていることを明らかにしてきた。今年度は、ACC合成酵素の脱リン酸化を担うprotein phosphatase(PPase)の同定を試みた。これまでに、PPaseの一つであるPP2Aに対する阻害剤処理によりACC合成酵素の半減期が著しく遅延することが示されている。そこで、シロイヌナズナ変異体のうち、PP2AのAサブユニットに変異を持つrcn1に着目した。解析の結果、rcn1ではACC合成酵素活性およびエチレン生成量が増加していることが確認された。PP2AはA,BおよびCサブユニットからなる三量体で、それぞれのサブユニットに複数のアイソザイムが存在し、それらの組み合わせにより複数のPP2Aアイソザイムが存在する。このうち、Bサブユニットが基質特異性を決定している。このことから、rcn1ではRCN1(Aサブユニット)を欠損するため、ACC合成酵素を認識するBサブユニットが機能していないことが予測された。そこで、PP2Aの特性を考慮に入れたaffinityカラムにより、野生型とrcn1から、それぞれ黄化芽ばえで発現しているPPase群をほぼ網羅的に精製することに成功した。質量分析によって両者のBサブユニット組成を比較した。その結果、野生型のみに見られるBサブユニットが2つ同定されており、これがACC合成酵素の認識に関わると推測された。
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