高等植物におけるタンパク質チロシン硫酸化機構の解明

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PSK前駆体ペプチドの鎖長を短くしたデリーションペプチドについて硫酸化効率を検討した結果,硫酸化されるチロシンを基準として-10から-20の範囲内に硫酸化効率を決定する主要なモチーフが存在することが明らかとなった.この領域には複数の酸性アミノ酸が存在する.しかし,-1から-10の範囲内に硫酸化効率を著しく低下させるアミノ酸群(塩基性アミノ酸群)が存在することも明らかとなった.これらはPSKのプロセシングに関与している可能性がある.したがって,硫酸化酵素を精製するためのアフィニティープローブとして,PSKドメインを含む短鎖ペプチドを設計するのは配列上困難であるという結論に達した.その他様々な市販のカラムを用いて硫酸化酵素の精製を試みたが,高い精製効率を示すものは見いだせなかった.他に新規の硫酸化ペプチドを同定できれば,その硫酸化モチーフをアフィニティープローブとして酵素精製に用いることができる可能性がある.そこで,新たに確立した硫酸化ペプチド濃縮系を用いて,シロイヌナズナ細胞培養液を解析した結果,PSKについで高等植物から2例目となる23アミノ酸分泌型硫酸化ペプチド(PSY1)を同定することに成功した.この試みは当初の研究計画にはなかったが,本来の目的以上に意義のある成果であり,硫酸化ペプチドが植物にもかなりの数存在していることを示唆する重要な結果である.PSY1もPSK同様に100アミノ酸前後の前駆体ペプチドに由来するが,23アミノ酸PSY1ドメイン単独でも高い効率で硫酸化されることから,アフィニティープローブとして利用できる可能性があり,現在種々の検討を行なっている.PSY1は他を中心に地上部で発現レベルが高いことが判明しており,その機能についても過剰発現・遺伝子破壊などの手法で解析している.