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ミトコンドリアとプラスチドでおこる脂肪酸合成の機能分担とその統御

线粒体和质体之间脂肪酸合成的功能划分和控制

基本信息

批准号：
12025226
负责人：
和田元
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞内において重要な機能を担っている脂肪酸は、動物細胞では細胞質、植物細胞ではプラスチドでのみ合成されると考えられてきたが、最近になってアカパンカビ、牛の心筋細胞、酵母、エンドウの葉肉細胞のミトコンドリアにおいて、量的には少ないが脂肪酸の合成がおこることが発見された。しかし、ミトコンドリアに存在する脂肪酸合成酵素の実体や合成される脂肪酸の生理機能、ミトコンドリアとプラスチドまたは細胞質でおこる脂肪酸合成の機能分担については殆ど解明されていない。本研究では、ミトコンドリアに存在する脂肪酸合成酵素の実体を明らかにするとともに、ミトコンドリアで合成される脂肪酸の生理機能の解析を行った。まず、シロイヌナズナからミトコンドリアに局在する脂肪酸合成酵素の1つのコンポーネントであるβ-ketoacyl-ACP合成酵素(mtKAS)をコードしているcDNAをクローニングし、その機能を解析した。シロイヌナズナのmtKAS cDNAを大腸菌のKAS変異株において発現させると、変異が相補されることから、このcDNAがKASをコードしていることが明らかとなった。また、mtKASのアミノ末端に存在するleader sequenceをGFPに融合させたタンパク質をソラマメの気孔孔辺細胞とタバコBY2で発現させると、ミトコンドリアにターゲットされた。このことは、mtKASがミトコンドリアに局在していることを示している。次に、mtKASのcDNAを用いて、ミトコンドリアにおける脂肪酸合成を抑制させたシロイヌナズナの形質転換植物の作製を試みた。mtKAS cDNAの全長をTiプラスミド(pBI121)のCaMV35Sプロモーターの下流にアンチセンス方向につなぎ、アグロバクテリウムを介してシロイヌナズナに導入した。現在までに多くの形質転換植物が得られており、今後はそれらの植物の中からミトコンドリアでの脂肪酸合成が抑制された形質転換体を選別し、それらの植物の表現型を野生株と比較することにより、ミトコンドリアで合成される脂肪酸の生理機能を明らかにする予定である。

Fatty acids play an important role in intracellular functions. In animal cells, cytoplasm and plant cells, fatty acids are synthesized. Recently, fatty acids are synthesized in bovine muscle cells, yeast and mesophyll cells. The physiological function of fatty acid synthesis in vivo and in cytoplasm is closely related to the functional sharing of fatty acid synthesis. In this study, the physiological functions of fatty acids synthesized by fatty acid synthase were analyzed. The gene sequence of β-ketoacyl-ACP synthase (mtKAS) was analyzed by cDNA sequencing and function analysis. The mtKAS cDNA of E. coli is produced in different strains of KAS, and the cDNA of KAS is produced in different strains. There is a leader sequence at the end of mtKAS, and GFP is fused to the protein. This is the first time I've ever seen a woman who's had sex with someone else. In addition, mtKAS cDNA was used to inhibit the synthesis of fatty acids and to study the production of plants with morphological changes. mtKAS cDNA full-length Ti gene expression vector (pBI121) CaMV35S gene expression vector was introduced into the downstream of mtKAS cDNA. In the future, the physiological function of fatty acids in plants with different phenotypes can be determined by comparing wild plants with different phenotypes.