クロロペルオキシダーゼ活性を示すインゲン豆発芽特異的酸性ホスファターゼの機能

植物の発芽、その後の胚軸の伸長には、多くの酵素群が関与する。我々は、インゲンマメの発芽胚軸中に新規酸性ホスファターゼ(KhACP)を見出し、KhACPが既知の植物ACPとは異なり、特異な構造を有し、バナジウム(V)置換によりACP活性を失うと同時にV依存性クロロペルオキシダーゼ(V-CPO)活性を示すことを報告した(J Biol Chem, 2004)。本系は、植物において初めて見出され、インゲンマメ発芽期間にCPOの触媒反応により、塩素化合物の合成に寄与する可能性を示した。今回、本酵素の詳細な分子構造を解明するため、PAGE解析、糖鎖切断処理およびレクチンブロット解析を行った。その結果、精製酵素は、3種の2量体(56kDaホモ、45kDaホモおよび56と45kDaヘテロ2量体)が混在し、各サブユニットには、一部がフコシル化した高マンノースまたは、複合型N結合型糖鎖が付加していることが明らかとなった。また2次元電気泳動解析から3種の2量体の等電点が明らかとなり、各2量体を分離精製するための重要な情報が得られた。今後、各2量体の酵素化学的性質やACPからCPOへの酵素活性変換能を比較し、本酵素の特異な性質の解明が期待される。さらに本酵素の環境変化に対する発現応答を調査するために、種々の環境条件下におけるNorthern blotを行った。その結果、khacp遺伝子は、胚軸および根においてリン酸欠乏条件下で誘導され、本酵素が発芽時に胚軸の伸長に必要なリンを体内のリン酸化合物を加水分解することにより供給している可能性が示唆された。また胚軸では、CPO反応の生成物である次亜塩素酸で、根では、CPOの基質となるNaCl、過酸化水素による塩または、酸化ストレス下で誘導されたことから、本酵素が発芽時にCPOの触媒反応により、塩素化合物の合成に寄与する可能性が示唆された。

植物の発芽、その後の胚軸の伸長には、多くの酵素群が関与する。我々は、インゲンマメの発芽胚軸中に新規酸性ホスファターゼ(KhACP)を見出し、KhACPが既知の植物ACPとは異なり、特異な構造を有し、バナジウム(V)置換によりACP活性を失うと同時にV依存性クロロペルオキシダーゼ(V-CPO)活性を示すことを報告した(J Biol Chem, 2004)。本系は、植物において初めて見出され、インゲンマメ発芽期間にCPOの触媒反応により、塩素化合物の合成に寄与する可能性を示した。今回、本酵素の詳細な分子構造を解明するため、PAGE解析、糖鎖切断処理およびレクチンブロット解析を行った。その結果、精製酵素は、3種の2量体(56kDaホモ、45kDaホモおよび56と45kDaヘテロ2量体)が混在し、各サブユニットには、一部がフコシル化した高マンノースまたは、複合型N結合型糖鎖が付加していることが明らかとなった。また2次元電気泳動解析から3種の2量体の等電点が明らかとなり、各2量体を分離精製するための重要な情報が得られた。今後、各2量体の酵素化学的性質やACPからCPOへの酵素活性変換能を比較し、本酵素の特異な性質の解明が期待される。さらに本酵素の環境変化に対する発現応答を調査するために、種々の環境条件下におけるNorthern blotを行った。その結果、khacp遺伝子は、胚軸および根においてリン酸欠乏条件下で誘導され、本酵素が発芽時に胚軸の伸長に必要なリンを体内のリン酸化合物を加水分解することにより供給している可能性が示唆された。また胚軸では、CPO反応の生成物である次亜塩素酸で、根では、CPOの基質となるNaCl、過酸化水素による塩または、酸化ストレス下で誘導されたことから、本酵素が発芽時にCPOの触媒反応により、塩素化合物の合成に寄与する可能性が示唆された。