種子貯蔵タンパク質の液胞選別輸送・集積の分子機構に関する研究

種子は、人類の重要なタンパク質源であり、将来の食糧不足を考慮すると、タシパク質の高集積化が望まれる。このためには、種子貯蔵タンパク質の輸送・集積の分子機構を解明する必要がある。今年度は、以下の3点からアプローチした。1.小胞体(ER)からタンパク質貯蔵液胞(PSV)への輸送経路平成18年度に解析したダイズ、エンドウ、カボチャの11Sグロブリン(11S)の輸送経路の違いを、植物種の違いの影響をさけて、BY-2細胞で解析した。その結果、カボチャ11Sのように会合体を作り易いものでも、発現量が少なければ、ゴルジ体経由でERから液胞に運ばれることが分った。2.PSVへの輸送を指令するシグナル(VSS)とそのレセプター(VSRとRMR)の構造と認識機構輸送シグナルには、C末端型、配列特異型、物理構造型の3種がある。昆虫細胞発現系を用いて、ダイズのVSRとRMRを調製し、ダイズ7Sと11Sの各シグナルとの相互作用をビアコアを用いて解析した。その結果、VSRがC末端型と強く相互作用することを見い出した。一方、ダイズVSRの結晶化に成功したが、分解能が低かった。現在、良質の結晶を得るべく努力している。3.種子貯蔵タンパク質のプロセシングと高密度集積構造の形成昨年度までに決定したダイズ成熟型11S、プロ11S、カボチャプロ11Sに加えて、エンドウプロ11Sの比較的良好な結晶の調製に成功し、現在、構造解析を進めている。

種子は、人類の重要なタンパク質源であり、将来の食糧不足を考慮すると、タシパク質の高集積化が望まれる。このためには、種子貯蔵タンパク質の輸送・集積の分子機構を解明する必要がある。今年度は、以下の3点からアプローチした。1.小胞体(ER)からタンパク質貯蔵液胞(PSV)への輸送経路平成18年度に解析したダイズ、エンドウ、カボチャの11Sグロブリン(11S)の輸送経路の違いを、植物種の違いの影響をさけて、BY-2細胞で解析した。その結果、カボチャ11Sのように会合体を作り易いものでも、発現量が少なければ、ゴルジ体経由でERから液胞に運ばれることが分った。2.PSVへの輸送を指令するシグナル(VSS)とそのレセプター(VSRとRMR)の構造と認識機構輸送シグナルには、C末端型、配列特異型、物理構造型の3種がある。昆虫細胞発現系を用いて、ダイズのVSRとRMRを調製し、ダイズ7Sと11Sの各シグナルとの相互作用をビアコアを用いて解析した。その結果、VSRがC末端型と強く相互作用することを見い出した。一方、ダイズVSRの結晶化に成功したが、分解能が低かった。現在、良質の結晶を得るべく努力している。3.種子貯蔵タンパク質のプロセシングと高密度集積構造の形成昨年度までに決定したダイズ成熟型11S、プロ11S、カボチャプロ11Sに加えて、エンドウプロ11Sの比較的良好な結晶の調製に成功し、現在、構造解析を進めている。