メタボロミクスを起点とした植物ペルオキシリームの機能解析

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ペルオキシソームは植物の成長過程において機能変換することが知られている。しかし、植物ペルオキシソームの代謝制御及び機能変換の詳細なメカニズムの全容は未だ解明されていない。そこで、シロイヌナズナ及びカボチャ由来ペルオキシソームのプロテオーム解析により、ペルオキシソーム局在型タンパク質の同定を行った。しかし、同定されたタンパク質は酵素タンパク質が主であった。代謝制御や機能変換に関与するタンパク質を同定するためには、MS解析に充分な試料量の調製及び、配列データベースの整備が重要であると考え、充分量のペルオキシソームを調製することが可能で、さらに配列データベースが整備されつつあるダイズを材料とし、ペルオキシソーム単離法の確立とペルオキシソーム局在型タンパク質の解析をMALDI-TOF型質量分析計を用いて行った。ペルオキシソームの機能として脂肪酸の分解や光呼吸がよく知られている。最近になり、分岐アミノ酸の分解や植物ホルモンの合成などの中間体が、ペルオキシソームのβ-酸化回路により代謝されていることが報告された。しかし、これらの代謝を担う酵素タンパク質の詳細な解析はされていない。そこで、脂肪酸以外の基質を認識することが期待される4-coumarate-CoA ligase様タンパク質群に注目して解析を行った。ペルオキシソーム局在化シグナルを有する6遺伝子の発現産物と蛍光タンパク質の融合タンパク質を発現させた形質転換アラビドプシスを用いて、細胞内局在を確認した。また、これらの酵素の機能を同定するためにRNAi法を用いて遺伝子発現抑制株を作成した。