オルガネラアミノ酸トランスポーターの同定とその生理機能解析

1.酵母オルガネラアミノ酸トランスポーターOAAT遺伝子の同定と機能解析酵母AVTファミリーとVBAファミリーは液胞膜で機能するOAATである。Avt1〜7とVba1から4のC末端にMycタグを付加してウエスタン解析で検出したところ、その多くが栄養過多と窒素飢餓の間で発現量が大きく変化していた。液胞アミノ酸トランスポーターは栄養環境の変化を感知してその活性を変化させることが示唆された。また、中性アミノ酸を液胞から排出するAvt3とAvt4は、栄養条件による発現量の増減が互いに逆のパターンを示した。これら輸送基質としてのアミノ酸に対する特異性が同一のOAATの間では栄養条件による機能分担があると考えられた。2.シロイヌナズナAVT3のアミノ酸輸送活性植物培養細胞および酵母で液胞膜局在を報告したAtAVT3サブファミリーについて、GFP融合タンパクの形質転換植物を作出して植物個体レベルで液胞膜局在を確認した。さらにこれらの遺伝子を酵母で発現させ、機能相補を調べた。液胞膜を介したアミノ酸輸送は細胞レベルでのアミノ酸取り込み活性に影響を与えることが報告されている。その結果、AtAVT3aとAtAVT3bがアミノ酸輸送活性を有することがわかった。3.AtAroT1の分子機構葉緑体局在アミノ酸トランスポーターの候補遺伝子であるAt5g19500遺伝子を大腸菌で過剰発現することにより、アミノ酸輸送活性を測定した。その結果、At5g19500の過剰発現により、チロシンの輸送活性が促進された。さらに、過剰のアミノ酸の存在下で、チロシンの取り込み活性を測定したところ、芳香族アミノ酸(トリプトファン、フェニルアラニン)の取り込み活性が特異的に阻害された。この遺伝子が葉緑体における芳香族アミノ酸トランスポーターであると結論した。

1.酵母オルガネラアミノ酸トランスポーターOAAT遺伝子の同定と機能解析酵母AVTファミリーとVBAファミリーは液胞膜で機能するOAATである。Avt1〜7とVba1から4のC末端にMycタグを付加してウエスタン解析で検出したところ、その多くが栄養過多と窒素飢餓の間で発現量が大きく変化していた。液胞アミノ酸トランスポーターは栄養環境の変化を感知してその活性を変化させることが示唆された。また、中性アミノ酸を液胞から排出するAvt3とAvt4は、栄養条件による発現量の増減が互いに逆のパターンを示した。これら輸送基質としてのアミノ酸に対する特異性が同一のOAATの間では栄養条件による機能分担があると考えられた。2.シロイヌナズナAVT3のアミノ酸輸送活性植物培養細胞および酵母で液胞膜局在を報告したAtAVT3サブファミリーについて、GFP融合タンパクの形質転換植物を作出して植物個体レベルで液胞膜局在を確認した。さらにこれらの遺伝子を酵母で発現させ、機能相補を調べた。液胞膜を介したアミノ酸輸送は細胞レベルでのアミノ酸取り込み活性に影響を与えることが報告されている。その結果、AtAVT3aとAtAVT3bがアミノ酸輸送活性を有することがわかった。3.AtAroT1の分子機構葉緑体局在アミノ酸トランスポーターの候補遺伝子であるAt5g19500遺伝子を大腸菌で過剰発現することにより、アミノ酸輸送活性を測定した。その結果、At5g19500の過剰発現により、チロシンの輸送活性が促進された。さらに、過剰のアミノ酸の存在下で、チロシンの取り込み活性を測定したところ、芳香族アミノ酸(トリプトファン、フェニルアラニン)の取り込み活性が特異的に阻害された。この遺伝子が葉緑体における芳香族アミノ酸トランスポーターであると結論した。