高等植物におけるペルオキシソーム形成の分子機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14740445
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 真野 昌二 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (20321606)
• Keywords: ペルオキシソーム / シロイヌナズナ / GFP / オルガネラ分裂 / ペルオキシソーム形成 / apm変異体 / ミトコンドリア / マッピング

Research Abstract

今年度は、既に取得しているapm(aberrant peroxisome morphology)変異体のうち、apm1変異体について解析を進めた。
apm1変異体では、ペルオキシソームが長くなり、細胞内の数が減少していることから、ペルオキシソームの分裂が抑制されていることが明らかとなった。また、他のオルガネラの形態を調べた結果、ミトコンドリアの分裂も抑制されており、巨大化あるいは、長いミトコンドリアが観察された。他のオルガネラには影響は見られなかった。また、ショ糖を含まない培地で発芽させると根の伸長が抑制されること、通常の空気中では矮性を示し、それが高濃度のCO_2条件下では野生型に復帰することから、この変異体では、β-酸化系と光呼吸系に影響が出ていることが彰かとなり、オルガネラの形態変化が機能に影響を及ぼしていることが示唆された。
CAPSとSSLP法により原因遺伝子を同定した結果、APM1遺伝子は、ダイナミンファミリーの1つ、ADL2a(Arabidopsis dynamin-like protein 2a)をコードしていることが明らかとなった。ADL2aタンパク質は、これまでミトコンドリアの分裂に関与していることが報告されている。今回の結果は、同じダイナミン分子がペルオキシソームとミトコンドリアという2つのオルガネラの分裂に関与していることが明らかとなった。現在、抗体を作製中であり、次年度は、ADL2aタンパク質の生化学的な解析を進めるとともに、他のapm変異体についてもマッピングを進めていく予定である。

Research Products

• [Publications] Kamigaki et al.: "Identification of peroxisomal targeting signal of pumpkin catalase and the binding analysis with PTS1 receptor"The Plant Journal. 33. 161-175 (2003)
• [Publications] 真野昌二: "ペルオキシソームの起源と機能転換"遺伝 別冊「細胞のミクロコスモス-進化とゲノムからその素顔にせまる-」. 14. 55-67 (2002)
• [Publications] 真野昌二: "植物細胞の機能と構造のダイナミクス"朝倉植物生理学講座1 植物細胞. 1. 4-15 (2002)