プログラム細胞死を伴う種皮形成に関与するプロセシング酵素システムの機能解析

点击翻译按钮获取中文摘要

液胞フロセシング酵素(VPE)は、液胞タンパク質の成熟化に関わる新規のエンド型のシステインプロテアーゼであり,アスパラギンあるいはアスパラギン酸のC末端側のペプチド結合を切断するという高い基質特異性を持つ.これまで,シロイヌナズナの3種類のVPE遺伝子(αVPE,βVPE,γVPE)の解析から,βVPEは種子特異的,αVPEとγVPEは栄養器官特異的に発現し,それぞれ特殊化した機能を果たしていることが分かってきた.最近,シロイヌナズナの遺伝子データベースから新たなVPEホモログが見いだされ,δVPEと名付けた.δVPEのアミノ酸配列を既知の全てのVPEホモログと比較したところ,δVPEは種子型VPEs,栄養器官型VPEsとも異なるタイプであることが示唆された.この新規VPEの生理学的な機能を解明する目的で,δVPEに対する特異的抗体を作製した.イムノブロット及び蛍光抗体染色によってその局在を調べたところ,δVPEは種子の発生段階の初期に内珠皮の特定の細胞層(ii2・ii3層)に一過的に発現していることが分かった.δVPEが発現している層では種子形成の過程で細胞死が起きており,δVPE欠損株では内珠皮の細胞死に遅れがみられた.また,細胞死が起きる時期に電子密度の高い構造体が細胞膜と細胞壁の間に現れ,その新規の構造体にδVPEが局在することを見いだした.以上の結果から,δVPEが内珠皮特定層の細胞死に重要な役割を果たしていることが明らかになった.