オオムギ硝酸還元酵素アイソザイムの異なる機能発現制御機構の解明

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「目的」オオムギには、活性に必要な電子供与体としてNADHのみを用いるNADH-NRと、NADHとNADPHの両方を用いるNAD(P)H-NRの2つのアイソザイムが存在する.しかし、硝酸同化における両者の機能的な差異は全く不明である.本研究では、硝酸イオン、代謝産物、光、ホルモンなどに対する両NRの機能発現応答の様式の違いを、転写レベル、タンパク質の発現レベルで詳細に解析することが目的である。「経過」前年度までに、硝酸イオンによるNRの発現誘導、同化窒素であるグルタミンやアスパラギンによる発現の抑制を調べ、両NR間で差異はないことを報告した.今年度は、オオムギ幼植物を明暗周期の条件下におき、NR活性およびNRタンパク質の変動を調べた.「結果と考察」オオムギを明暗周期の下で生育させ、明期および暗期開始後30分の植物より採取した葉をそれぞれ明処理葉および暗処理葉とした.暗処理葉から得た粗抽出液のNADH NRはMg^<2+>存在下で不活性化された.イムノブロット解析では、不活性化に伴ってNRタンパク質の減少はみられなかった.また、植物を暗所から明所に戻すとNR活性は元のレベルまで戻った.従って、NADHNRは暗条件に応答して可逆的に不活性化されると結論づけた.NAD(P)HNR活性は、野生型オオムギ葉において微弱であったため同様の解析が困難であった.NAD(P)HNR活性が葉において高く発現している変異株の種子を入手したので、これを用いて今後同様の解析を行う.