液胞プロセシング酵素による高等植物の細胞内分解の制御機構

高等植物细胞内液泡加工酶降解的控制机制

• 批准号: 09267241
• 负责人: 西村 いくこ
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09267241/
• 关键词: 酵素の活性化; 液胞プロセシング酵素; 液胞; タンパク質の成熟化; 酵母; システインプロテイナーゼ; シロイヌナズナ; セネッセンス

高等植物の液胞は,貯蔵器官のタンパク質蓄積型液胞(PSV:Protein-storage vacuoles)と栄養器官の分解型液胞(LV:Lytic vacuoles)に分けられている.液胞プロセシング酵素(VPE:Vacuolar Processing Enzyme)はこれらの液胞に局在する様々なタンパク質の成熟化に関与している酵素で,新規のシステインプロテイナーゼのファミリーを形成しているが,このファミリーはさらに2つのサブファミリーに分けられる.これまでの結果から,一方はPSVで,他方はLVで機能していることが分かってきた.本年度は,下記の2つの研究成果を得た.1.VPE自身の活性発現機構ヒマVPE遺伝子を酵母細胞内で発現させると,不活性な前駆体として合成され,液胞に細胞内輸送された後,プロペプチドの除去によって活性を持った成熟型に変換することが分かった。次いで,変異VPEを発現させ,活性に必須なCys残基やHis残基の同定を行った.必須残基をGly残基に入れ換えた不活性な前駆体を発現させた場合,前駆体から成熟型への変換が全くみられなくなった.即ち,活性を持った成熟型への変換は,自己触媒的に起こることが分かった.この結果は,VPEの活性化に関与する他の因子は存在せず,液胞タンパク質の成熟化を制御しているのはVPEそのものであることを強く示唆している.2.栄養器官型液胞におけるVPEの機能の解明アラビドプシスの3種類のVPE(αVPE,βVPE,γVPE)遺伝子のプロモーターにGUS遺伝子をつないでシロイヌナズナとタバコに導入し,それぞれの発現様式を解析した。その結果,βVPE遺伝子が種子に特異的に発現しているのに対し,αVPEとγVPEの遺伝子は葯や葉などの栄養器官の老化部位や傷害を受けた部位に発現してくることが認められた.γVPEとαVPEの遺伝子はいずれも栄養器官の細胞死に向かう組織のLVで機能していると考えられる.

The <s:1> vacuoles of higher plants タ, the storage organs タ, パ, the accumulative vacuoles (PSV:Protein-storage vacuoles)と栄, and the decomposable vacuoles (LV:Lytic vacuoles)に, けられて, る, る. Vacuolar enzymes (VPE:Vacuolar Processing Enzyme) は こ れ ら の vacuole に bureau in す る others 々 な タ ン パ ク qualitative の is matured に masato and し て い る Enzyme で, new rules の シ ス テ イ ン プ ロ テ イ ナ ー ゼ の フ ァ ミ リ ー を form し て い る が, こ の フ ァ ミ リ ー は さ ら に 2 つ の サ ブ フ ァ ミ リ ー に points け ら れ る. こ れ ま で の results か ら, one party は PSV で, fang Youdaoplaceholder0 LVで function て て る る とが とが score って って た た. Down under this year は の 2 つ の research を た. 1. の active 発 VPE itself now agency ヒ マ VPE heritage 伝 son を yeast cells で 発 now さ せ る と, not active before な 駆 body と し て synthetic さ れ, vacuole に intracellular delivery さ れ た after プ ロ ペ プ チ ド の remove に よ っ て active を hold っ た mature に variations in す る こ と が points か っ た. The secondary で で, the variant VPEを occurs させ, the active に must な the Cys residue や the His residue <s:1> be in the same を row った. Must residues を Gly residues に change into れ え た 駆 body before not active な を 発 now さ せ た occasions, former 駆 body か ら mature へ の variations in が full く み ら れ な く な っ た. Namely ち, active を っ た mature へ の variations in は, since their catalytic に こ る こ と が points か っ た. こ は の results, VPE の activeness に masato and す る he の factor は せ ず, vacuole タ ン パ ク qualitative の is matured を suppression し て い る の は VPE そ の も の で あ る こ と を く and shown strong sucking し て い る. 2. Tech students.their ownship keep organ type vacuole に お け る VPE の function の interpret ア ラ ビ ド プ シ ス の 3 kinds の VPE (alpha VPE, beta VPE, gamma VPE) heritage 伝 son の プ ロ モ ー タ ー に GUS heritage 伝 son を つ な い で シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ と タ バ コ に import し, そ れ ぞ れ の 発 presently others type を parsing し た. そ の as a result, the beta VPE heritage 伝 son が seed に specific に 発 now し て い る の に し seaborne, alpha VPE と gamma VPE の heritage 伝 son は medicine や leaf な ど の tech students.their ownship keep organs の aging parts や hurt を are け た parts に 発 now し て く る こ と が recognize め ら れ た. Gamma VPE と alpha VPE の heritage 伝 son は い ず れ も tech students.their ownship に の cell death to keep organs か う organization の LV Youdaoplaceholder0 can perform the て ると ると test えられる.

项目成果

Hara-Nishimura,I.: "Vacuolar processing enzyme in protein storage vacuoles and lytic vacuoles." J.Plant Physiol.(印刷中). (1998)

Hara-Nishimura, I.：“蛋白质储存液泡和裂解液泡中的液泡加工酶”（J.Plant Physiol）（1998 年出版）。

Hiraiwa, N: "An aspartic proteinase is involved in breakdown of propeptides of storage proteins in protein-storage vacuoles of plants." Eur.J.Biochem.246. 133-141 (1997)

Hiraiwa, N：“天冬氨酸蛋白酶参与植物蛋白储存液泡中储存蛋白前肽的分解。”

平岩 呂子: "種子タンパク質の成熟化機構の解析" 大豆たん白質栄養研究会会誌(財団法人大豆たん白質栄養研究会、京都). 18. 4-9 (1997)

Roko Hiraiwa：“种子蛋白成熟机制的分析”大豆蛋白营养研究组杂志（大豆蛋白营养研究组，京都）18. 4-9（1997）。

Hara-Nishimura, I: "Transport of storage proteins to protein-storage vacuoles is mediated by large precursoraccumulating vesicles." Plant Cell. 印刷中 (1998)

Hara-Nishimura，I：“将储存蛋白运输至蛋白质储存液泡是由大的前体累积囊泡介导的”（植物细胞杂志，1998 年）。

Shimada, T: "A pumpkin 72-kDa membrane protein of precursor-accumulating vesicles has characteristics of a vacuolar sorting receptor." Plant Cell Physiol.38. 1414-1420 (1997)

Shimada, T：“前体积累囊泡的南瓜 72 kDa 膜蛋白具有液泡分选受体的特征。”