コムギ種子タンパク質の構造と機能に関する研究

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普通系パンコムギ品種Chinese Spring (CS)について配偶子致死遺伝子を用いて染色体の一部を欠失した系統を作出し、染色体の特定部位に座乗する遺伝子産物が欠失したとき発現が変動する蛋白質、すなわち、特定の蛋白質と相互作用する蛋白質を同位体標識法によって解析した。まず、CSと4B染色体短腕の一部を欠失した系統から抽出した蛋白質を同位体標識試薬でラベルした。両試料を混合した後、トリプシンで消化し、得られたペプチドをアフィニティークロマトグラフィーで精製した後、LC/MS/MSを用いて分析した。その結果、α-アミラーゼインヒビターなど4種類の蛋白質の発現量の変化を定量的に捉えることができた。これらの蛋白質は、1B染色体遺伝子の欠失に伴って発現が制御されている可能性がある。以上の結果から、同位体標識法を用いて染色体欠失系統における蛋白質の発現量の変化を網羅的に解析すれば、蛋白質間相互作用の全体像を解明できると考えられた。ただし、もし異質ゲノム遺伝子によって蛋白質の発現が制御されると、上記方法によって蛋白質間の相互作用を正確に解析できない。そこで、ゲノム間で相互作用があるかどうか調べるため、CS(ゲノム構成はAABBDD)とCSからDDゲノムを除去したテトラChinese Spring (tCS) (AABB)の種子蛋白質を二次元電気泳動により分析した。高分子量グルテニンサブユニット2、12のようなDゲノムにより支配されている蛋白質は、予測通りCSには存在したが、tCSには存在しなかった。しかし、CSには存在しない高分子量グルテニンサブユニット3、6やω-ダリアジンの4サブユニットがtCSに検出された。この結果は、蛋白質の中には、その発現がゲノム遺伝子間の相互作用により制御されるものがあることを示している。今後、この点を考慮して解析を行う必要があると考えられた。