イネ種子システインプロテイナーゼの活性発現制御機構の解析

水稻种子半胱氨酸蛋白酶活性表达调控机制分析

• 批准号: 08760127
• 负责人: 渡邊 寛人
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08760127/
• 关键词: イネ; システインプロテイナーゼ

わが国の最重要穀物であるイネを対象とし、その主要なプロテイナーゼであり、種子貯蔵タンパク質の生合成過程での成熟化や、発芽時の栄養の供給のための分解を担うシステインプロテイナーゼ(オリザイン)の活性制御機構、とくに前駆体からの成熟化機構を解明することを目的として研究を行った。オリザインβcDNAを用いてNおよびC末端プロペプチド(PP)を含む前駆体タンパク質を発現させるためのベクターを構築し、大腸菌内での発現を試みた。その結果、大腸菌の不溶性画分に目的のタンパク質の大量発現が認められた。この不溶性タンパク質の各種界面活性剤による可溶化を試みたが、ごく少量のみしか可溶性タンパク質として得られなかった。今後、さらに可溶化の条件検討を行う必要があると考えられた。わずかに得られた可溶性タンパク質はpH5付近でZ-Phe-Arg-MCA分解活性が最大となり、この条件下で自己触媒的にPPが切断されて成熟化することにより活性を獲得することが示唆された。植物において、さまざまな前駆体タンパク質の成熟化を担うAsn残基特異的プロテイナーゼ(AEP)について、イネ種子における実体を明らかにするため、cDNAクローニングを行った。その結果、一種類のイネ種子AEPのクローンを得、その全一次構造を決定した。イネ種子AEPは豆類のAEPと60〜70%の相同性を有していた。cDNA断片を用いたノーザン分析により、種子の登熟および発芽の段階でAEPのmRNAが発現していることが確認された。さらに、この酵素の組み換え体の発現のためのベクターを構築した。これを利用することにより、オリザインの成熟化に対する作用が明らかになると期待される。

The purpose of this study is to clarify the mechanism of activity control and maturation of the most important grain in China, including the main factors of seed storage and quality synthesis, and the decomposition of nutrient supply during germination. The N-terminal and C-terminal sites of the β-cDNA were used to construct the protein, and the protein was detected in Escherichia coli. The results showed that the insoluble fraction of E. coli was higher than that of E. coli. The solubility of insoluble substances in various interfacial active substances is tested, and a small amount of soluble substances are obtained. In the future, it is necessary to discuss the conditions for dissolution. Under these conditions, the decomposition activity of Z-Phe-Arg-MCA was maximized, and the PP was cut off and matured. Plant DNA, cDNA, and Precursor DNA Maturation: Asn Residue-Specific Protein (AEP), cDNA, and Seed DNA Maturation. The results of the study show that a variety of AEP's development is possible, and the overall primary structure of AEP is determined. The AEP of the seed is 60 ~ 70% identical to that of the bean. cDNA fragments were used to identify the expression of AEP mRNA in the mature and budding stages of seeds. Today, the components and components of this enzyme are built. This is the first time I've ever seen a woman.

项目成果

Tomiko Asakura: "Oryzasin as an aspartic proteinase occurring in rice seeds : purification,characterization,and application to milk clotting." Journal of Agricultural and Food Chemistry. (印刷中). (1997)

Tomiko Asakura：“Oryzasin 作为一种存在于水稻种子中的天冬氨酸蛋白酶：纯化、表征及其在凝乳中的应用”（农业和食品化学杂志）（1997 年出版）。