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大麦などイネ科植物の鉄取り込みは、ムキネ酸等の植物シデロホアの根からの分泌によって調節されている。しかし、その詳細な調節メカニズムはほとんど分かっていない。我々は、昨年度、天然には存在しないD体のシデロホアを合成し、天然のシデホロア(L体)との鉄取り込み活性を比較することにより、植物の根にはシデロホアの分子構造を厳格に認識するレセプタ-が存在し、ムギネ酸の分泌と同時に、このレセプタ-タンパクが生体膜に動員されることによって、選択的な鉄取り込みが行なわれていることを示唆した。今年度は、根の生体膜にその存在が予想されるレセプタ-タンパク、さらに植物体内の鉄欠乏を感知し、ムギネ酸合成遺伝子を調節するリプレッサ-タンパクなど、鉄取り込みの調節機構に関与するタンパク質を検索する目的で、鉄欠乏大麦と正常大麦を試料として、電機泳動法による比較実験を行なった。
レセプタ-タンパク:SDS含有バッファ-を用いて大麦根から調整した膜タンパク分画について、正常時と鉄欠乏時きに多量の膜タンパクが根に動員されることが分かった。しかしムギネ酸一鉄錯体のレセプタ-タンパクの同定には至らなかった。
リプレッサ-タンパン:鉄欠乏大麦の葉では、正常大麦に比べ、分子量的10万のタンパク質が著しく増加し、また正常大麦にはみられなかった6種のタンパク質(分子量2〜3万)の存在が認められた。根においても、正常と鉄欠乏状態では数種のタンパク質に違いがみられた。これらの鉄欠乏に敏感なタンパク質は、鉄取り込みの調節に何らかの関連が予想されるが、中でも鉄欠乏の葉に多く存在した分子量約10万のタンパク質は鉄含有タンパク質でもあり、特に興味深い。このタンパク質を中心に、単離、精製を行ない、さらに物理化学的諸性質についても明らかにする予定である。
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