篩管タンパク質長距離輸送の極性

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15031227
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 青木 考 独立行政法人理化学研究所, コミュニケーション分子機構研究チーム, 研究員 (30344021)
• Keywords: 篩管 / 長距離移行 / 方向選択性 / CmPP16

Research Abstract

前年度までの研究から、カボチャ篩管タンパク質の中にはイネ篩管に直接導入した時に、葉あるいは根に選択的に移行するものがある事がわかった。そこで長距離移行の確認されたタンパク質の中からCmPP16-1およびCmPP16-2という2種の一本鎖RNA結合タンパク質をモデルタンパク質として長距離輸送のメカニズムを解析した。
CmPP16タンパク質とともに内部標準タンパク質としてGFPを導入しそれらのシグナル分布を比較したところ、葉と根ではGFPとCmPP16-1/CmPP16-2とのシグナル強度比が大きく異なり、CmPP16タンパク質の篩管長距離移行はGFPによって示される篩管液のバルクフローに依存するのではない事が明らかとなった。またin vitroでのCmPP16-1/CmPP16-2の分解実験から、葉と根におけるCmPP16タンパク質蓄積パターンの違いは選択的分解によるのではなく選択的長距離移行の結果である事が確証された。
篩管全タンパク質から天然型のCmPP16-1/CmPP16-2を精製しこれをイネ篩管に導入する実験、および精製CmPP16-1/CmPP16-2に篩管全タンパク質を混合したサンプルをイネ篩管に導入する実験との比較から、カボチャ篩管液中にCmPP16-1/CmPP16-2の方向選択性に影響を及ぼす因子が存在している事が示された。さらにCmPP16-1/CmPP16-2のN末端側あるいはC末端側を改変したタンパク質を篩管導入したところ、N末端側に人工的なアミノ酸配列を付加した場合長距離移行が阻害される事がわかり、CmPP16タンパク質のN末端構造が長距離移行能力と関連している事が示された。