花粉管伸長におけるペクチン合成の生化学的解析

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花粉管伸長におけるペクチン合成の生化学的解明のため、研究実施計画に基づき、研究を実施した。ペクチン主骨格ポリガラクツロン酸の合成酵素は花粉管伸長時に活性が高くなる。この酵素はゴルジ体膜に存在する酵素で発現量が少なく、精製が難しい。しかし今回、粗酵素調製法と精製法に改良を重ね、精製に成功した。ミクロソーム膜画分を得る際のリボヌクレアーゼの添加や、可溶化の際のポリアミンあるいはアルキルアミンの添加が非常に有効で、従来法の10倍以上の活性の粗酵素を得ることができるようになった。その粗酵素を用いて、収率の低かった濃縮操作を避けて分画を進めることで、4段階のクロマトグラマィーを経て、分子量59kの酵素を精製した。ペクチン合成に関与すると考えている膜結合型ポリガラクツロナーゼがゴルジ体内腔に局在することを見出した。今年度は、シロイヌナズナゲノムからポリガラクツロナーゼ様の配列とゴルジ局在シグナルを持つ遺伝子候補を3種類挙げるに至った。さらにタバコ葉の発現遺伝子を用いて、花粉・花粉管RNAに対するマイクロアレイ解析を行った。そこに花粉・花粉管で発現差が見られ、花粉に比べて花粉管で非常に多くに発現する遺伝子を1種類見出すことができた。花粉管の伸長機構を解析していく上で重要な手がかりを得たことになる。