高等植物におけるペルオキシソーム形成の制御機構の解明

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本年度は、既に取得しているapm変異体のうちapm2変異体とapm4変異体の解析を行った。両変異体では、GFP蛍光がペルオキシソームとサイトソルで観察されることから、ペルオキシソームへのタンパク質輸送におけるPTS1輸送の効率が低下していると考えられる。さらに、apm2、apm4変異体ともに別のタンパク質輸送経路であるPTS2の効率も低下していた。両変異体は生長抑制を示し、発芽にはショ糖要求性を示し、2,4-DBに対しても耐性を示すことから、β酸化系の活性が低下していることが明らかとなった。マップベースクローニングの結果、apm2変異体とapm4変異体の原因遺伝子はA3g07560遺伝子とA3g04460遺伝子であることが明らかとなった。A3g07560遺伝子とA3g04460遺伝子は、それぞれペルオキシソーム形成に関わるペルオキシンのひとつであるPEX13とPEX12に相同性のあるタンパク質をコードしている。apm2変異はPEX13のC末に存在するSrc homology 3領域にストップコドンを生じさせ、apm4変異はPEX12の170番目のアルギニンをリジンに置換させることが明らかとなった。APM2/PEX13あるいはAPM4/PEX12とGFPとの融合遺伝子を植物細胞で発現させたところ、ともにペルオキシソーム膜でGFP蛍光が観察された。さらに、PEX13に対して作製した特異抗体も膜画分にPEX13タンパク質を検出した。また、酵母2ハイブリッド実験から、PEX13はPTS2レセプターであるPEX7と結合すること、apm2、apm4両変異体ではPTS1レセプターであるPEX5の局在が乱されることが分かり、これらの結果から、APM2/PEX13とAPM4/PEX12がペルオキシソーム膜上でPTS1、PTS2両輸送経路に関与していることを示された。