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UDP-アラビノースムターゼ(UAM)は植物細壁糖鎖アラビナンの生合成に深く関わっている酵素である。またUAMは植物細胞壁糖鎖合成のイニシエーターと推察されているタンパク質のRGPと同じタンパク質でもある。ゲノム情報よりUAMの相同遺伝子はイネには3つ、シロイヌナズナには5つ、微細藻類であるクラミドモナスには1つ存在することがわかっている。また、これまでの研究によりイネのUAMの相同遺伝子1～3つの酵素が複合体を形成していることが明らかとなっている。前年度の研究では、UAM遺伝子を過剰発現させた形質転換体を作成したが、UAMはヘテロの複合体を形成しているため、解析が非常に困難であった。また、イネやシロイヌナズナUAMはヘテロの複合体を形成しているために組換え酵素の解析も困難であることが予想された。そこで、本年度では、相同遺伝子が1つのみ存在するクラミドモナス着目し、研究を行った。クラミドモナスからUAM遺伝子を単離し、この遺伝子を大腸菌タンパク質発現ベクターであるpGEX-2TKに導入したプラスミドを構築した。このプラスミドをタンパク質発現用大腸菌(BL21)に形質転換し、組換えUAMを得た。組換えUAMはUAM活性およびRGP活性の両活性を示した。また、組換えUAMの酵素科学的性質を検討し、酵素の最適pHおよび最適温度を明らかにした。これらの結果より、微細藻類のクラミドモナスUAMは高等植物であるイネUAMと機能が同じであることが示唆された。次に、TAP液体培地で培義したクラミドモナスから細胞質画分を回収し、UAMの精製について検討した。その結果、疎水クロマトグラフィー、ゲルろ過クロマトグラフィーを用いることで、約30倍にまでUAMを部分精製することが出来た。今後は、引き続きクラミドモナスUAMの精製を行うとともに、クラミドモナスにおけるUAM遺伝子の発現解析を行う予定である。
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