シロイヌナズナにおけるキネシン様モーター蛋白質遺伝子の構造と発現制御機構

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高等植物シロイヌナズナからは、既にキネシン様モーター蛋白質であるKatA〜KatCが同定され,いずれも細胞分裂の進行に深く関与することが示唆されている。今回、シロイヌナズナの花器を材料にして作製したcDNAライブラリーから、キネシン重鎖モータードメインに対応する遺伝子プローブを用いて新たにkatDを単離した。katDは全長2964bpのORFからなり、コードされる蛋白質の分子サイズは約110kDと推定された。ゲノムDNAの塩基配列との比較により、katDのゲノムDNA中には18個のイントロンが介在することが示された。KatD蛋白質の中央部にはモータードメインと高い相同性を示す領域が存在したが、他のKat蛋白質群のそれとは系統分類学的な距離が認められた。このモータードメインを含む領域を大腸菌内で過剰発現させた蛋白質はAMP-PNPに依存した微小管への結合能を示した。予測されるKatDの二次構造には二量体の形成に必要なa-ヘリックスコイル構造が認められないことから、単量体で機能することが予想された。モータードメインからC末端にかけては、他のKat蛋白質にはみられない機能未知の約230アミノ酸からなる領域が存在した。KatD抗体を用いたイムノブロット解析により、KatD蛋白質の花器特異的な蓄積が認められた。また、RNAブロット解析により、この器官特異性は転写レベルで制御されていることが示された。以上より、KatDは他のKat蛋白質とは構造的および機能的に大きく異なり、花器で特異的に発現する初めてのキネシン様蛋白質であることが明らかとなった。