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合成プローブを用いたマメ科植物就眠運動の生物有機化学的研究

使用合成探针对豆科植物睡眠活力进行生物有机化学研究

基本信息

批准号：
03J09163
负责人：
杉本貴謙
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

マメ科植物は夜になると葉を閉じ、朝になると葉を開く一日周期の葉の開閉運動(就眠運動)を行う。この運動は葉を開かせる覚醒物質と、葉を閉じさせる就眠物質という、二つの活性物質によりコントロールされることが明らかとなっている。申請者は、覚醒物質の一つであるイソレスペデジン酸カリウムを基盤として合成プローブを開発し、就眠運動の機構解明を目的として研究を行った。既に活性物質を可視化する機能分子である蛍光プローブを用いた研究より、覚醒物質の標的細胞は就眠運動において中心的な役割を果たす運動細胞であることが明らかとなっている。また光照射により受容体分子を特異的に標識化する光親和性プローブを用いた研究より、運動細胞膜画分には210、180kDaの二つの受容体候補タンパク質が存在することが明らかとなった。これらのタンパク質は生理学的には運動細胞の原形質膜及び液胞膜に存在すると考えられるが、光学顕微鏡ではこれらの組織を区別して観察するのは困難であるため、電子顕微鏡による受容体分子の直接観察の検討を行った。電子顕微鏡による生体分子の局在性解析法としては免疫電顕法が知られており、光親和性標識を利用して受容体タンパク質を適切な抗原で標識化することができれば、免疫電顕法と組み合わせることにより特定の分子を光ラベル化することが可能となる。そこで、光親和性プローブを基盤として開発した電子顕微鏡観察用プローブを用い、電子顕微鏡による受容体分子の局在性の解析を試みた。種々検討の結果、受容体は運動細胞の原形質膜に局在化することが明らかとなった。活性物質は運動細胞の原形質膜に局在化する受容体分子に結合することで、就眠運動を制御するものと考えられる。

The leaves of the family are closed at night, and the leaves are opened at night. The opening and closing movement of the leaves (sleep movement) is carried out. The movement of the leaf is open, the material is awake, the leaf is closed, the material is dormant, and the active material is active. The applicant shall conduct research on the development of the basic principles and the mechanism of sleep sports for the purpose of clarifying the structure of sleep sports. Not only are functional molecules that visualize active substances used for research, but cells targeted by wakefulness substances are also responsible for motor cells that are central to sleep movement. The receptor molecules are specifically labeled by light irradiation, and the photoaffinity of the receptor molecules is studied. The receptor candidates of 210 kDa and 180kDa are present in the membrane of moving cells. The study of the physiological characteristics of the protoplasm and membrane of the motile cells is difficult to detect by optical microscopy and electron microscopy. The molecular identity analysis of living organisms by electron microscopy, immunoelectrochemistry, photoaffinity labeling, and the use of receptor molecules to identify appropriate antigens, immunoelectrochemistry, and photoaffinity labeling of specific molecules are possible. For example, the photoaffinity of the substrate was investigated by electron microscopy. As a result of the study, the receptor was transformed into the protoplast of the motile cell. Active substances bind to receptor molecules in the protoplasma membrane of motile cells.