植物プラスチドにおける蛋白質輸送の分子メカニズムの解析

植物质体中蛋白质转运的分子机制分析

基本信息

批准号：
15032229
负责人：
中井正人
金额：
$ 5.38万
依托单位：
Osaka University
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

クロロプラスト(葉緑体)に代表される植物のプラスチド(色素体)は、光合成機能だけでなく、窒素や硫黄の同化、また脂質、アミノ酸の生合成といった植物に不可欠の様々な代謝機能を担うオルガネラである。これら分化したプラスチドの機能は、それぞれのプラスチドに特徴的な蛋白質組成を維持・制御することで成り立っている。植物プラスチドを構成する蛋白質の多くは核ゲノムにコードされており、前駆体として細胞質ゾルで合成された後、プラスチドへと輸送される。この輸送にはプラスチド包膜に存在する蛋白質輸送装置やそれと協同的に働くプラスチド内外の分子シャペロン蛋白質が関与している。本年度の研究では、さまざまな植物のプラスチドにおいて蛋白質輸送装置の構成コンポーネントの組成およびアセンブリーの状態をBlue-Native電気泳動・ウエスタン解析、免疫沈降、化学架橋などの手法を用いて比較解析を進めた。また、in vitro合成したプラスチド蛋白質前駆体と単離プラスチドを用いた蛋白質輸送系において、前駆体と蛋白質輸送装置や分子シャペロンとの相互作用を調べた。これまでの解析から、われわれは、プラスチド外包膜に存在する蛋白質膜透過装置Tocが800kD~1000kDの超分子複合体として存在していること、構成要素の存在比、そのコアとなる因子について明らかにしてきた。さらに最近、前駆体の輸送中間体を用いた解析により、前駆体がTocを通過した後に相互作用していると考えられる超分子複合体の検出に成功した。

由叶绿体（叶绿体）代表的植物的质体（质体）是细胞器，不仅具有光合作用功能，而且具有对植物所必需的各种代谢功能，例如氮气和硫的吸收，以及脂肪和脂质和脂质酸的生物合成。这些分化的质体的功能是通过维持和控制每个质体的蛋白质组成特征来实现的。构成植物质体的许多蛋白质都在核基因组中编码，并合成为细胞质中的前体，然后转运到质体。该运输涉及质体包膜中存在的蛋白质转运装置和与它们合作的质体内外的分子伴侣蛋白。在今年的研究中，使用蓝色电泳和西方分析，免疫沉淀和化学交联，对各种植物中蛋白质转运装置的组成和组装状态进行了比较分析。此外，在使用体外合成的质体蛋白前体和分离的质体的蛋白质传输系统中，研究了前体与蛋白质转运装置与分子伴侣蛋白之间的相互作用。从以前的分析中，我们阐明了质膜通透性TOC在质体包膜膜中的存在为800 kd至1000 kd的超分子复合物，成分的丰度比和核心因素。此外，最近，已经成功地检测到了使用前体转运中间体的分析，这些分子络合物被认为是在前体通过TOC之后相互作用的超分子复合物。