植物細胞起源の49kDa Apyraseの分子構造と細胞内局在機構の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12660296
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 阿部 俊之助 愛媛大学, 農学部, 助教授 (40167937)
• Keywords: Cytoskeleton / 2D-PAGE / Isotype / Localizatin / Isoelectric point / NTPase / ATPase / risum sativum

Research Abstract

エンドウ49KDaアピレース精製標品にはMild Toff Massによる分析で分子量の似通った4つの分子種が存在し、また精密な2次元電気泳動では、pI5.82、6.05、6.30、6.55および6.80の少なくとも5つのアイソタイプが存在した。このうちpI6.05が約20%、6.30が約35%および6.55が約25%であった。アニオン交換カラムを用いて、塩化カリウム濃度勾配に加えゆるいpH勾配(pH76.7-8.5)をかけることによりこれら5つの極めて近接した等電点をもつアイソタイプが分離精製され、主要なpI6.30,および6.55のものにおいて80-90%の純度であった。また、我々が明らかにしたアピレースペプチド上に存在する4種、17箇所のリン酸化サイトの段階的リン酸化が関与している可能性が、この等電点の分布の間隔から示唆された。
これらのアイソタイプの酵素活性、すなわちAMP, ADP, ATP, GTP, CTP, TTPおよびUTPの加水分解活性を測定したところ、いずれもAMPは分解せずADP、ATPおよび他のヌクレオシド3リン酸を加水分解した。中でも、pI6.05、6.30,および6.55のアイソタイプの酵素活性がずばぬけて高くこれらが生化学的にみても重要な分子種であることが確認された。pI6.05と6.55のアイソタイプはCTPの分解活性が最も高い。ところが、pI6.35のものはUTPに対して最大の活性を示し、また他のヌクレオシド3リン酸とADPに対する分解活性がより平均化し最も基質特異性が低いうえに平均活性が最も高いApyraseであることがわかった。このような同一遺伝子産物からのApyraseの等電点アイソタイプの分離方法の確立のみならず、酵素活性のIEFアイソタイプごとの違いをあきらかにした研究はこれがはじめてである。

Research Products

• [Publications] Shunnosuke Abe: "Novel Components of the plant cytoskelon A bigning to plant cytomics"Plant Science. 160・2. 185-196 (2001)
• [Publications] Shunnosuke Abe: "Structure of the coding region and mRNA variants of the apyrase from pisum sativm"Physiologiae Plantarum. 20・1. 3-13 (2001)
• [Publications] Shunnosuke Abe: "The subcellular distribution and isotypes ofa 49-kDa Apyrase from pisum sativum"Plant Physiology and Biochemistry. 40・5(in press). (2002)