イネ貯蔵タンパク質の生合成に伴うプロセシングとプロテインボディへの振り分け機構

与稻米贮藏蛋白生物合成蛋白体相关的加工和分配机制

基本信息

批准号：
63470111
负责人：
田中國介
金额：
$ 3.65万
依托单位：
Kyoto Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至 1989
项目状态：
已结题

项目摘要

植物細胞中でのタンパク質生合成・輸送・集積の一連の機構を理解する目的で、イネ貯蔵タンパク質の生合成から集積までの各ステップをモデルとして選んだ。即ち、登熟期イネ種実中でプロラミンはプロテインボディI(PBーI)へ、グルテリンはプロテインボディII(PBーII)へそれぞれ別々に分配される。この分配は非常に特異的でプロラミンとグルテリンが混在したPBは見られない。このことはイネ貯蔵タンパク質の生合成・集積の過程で、生合成される貯蔵タンパク質前駆体から成熟プロテイン形成のための細胞内部位(膜系)の選択が厳密に制御されていることを示している。本研究ではイネ貯蔵タンパク質前駆体が胚乳細部中で特定の膜を認識し、かつプロセシングされる分子機構を明らかにするため、各貯蔵タンパク質に対応するcDNA構造を明らかにする作業を継続してきた。その結果、これまでに10kDaプロラミンについて1ケ、13kDaについて4ケ、59kDaグルテリン前々区体について4ケ、26kDaグロブリンについて1ケのcDNA構造を得、その翻訳によるアミノ酸配列を得た。これらのアミノ酸配列を整理した結果、貯蔵タンパク質顆粒の形態とそこへ集積する貯蔵タンパク質前駆体のシグナル配列との間に強い相関が成立していることが判明した。即ち、PBーI、PBーIIに対応して、19〜24アミノ酸からなるシグナル配列が存在する。また、それぞれのシグナル配列は2種類のプロテインボディに対応する小胞体膜を別々に認識し、かつその上でプロセシングを受けてシグナル配列を除去されることも、in vitro実験により示された。

为了了解蛋白质生物合成，植物细胞中的运输和积累的机制集，从生物合成到水稻储存的蛋白质的积累的每个步骤都被选为模型。也就是说，在成熟的水稻种子中，脯氨蛋白分别分布在蛋白质I（PB-I）上，谷蛋白分别分别为蛋白质体II（PB-II）。这种分区非常具体，没有PB与丙酰蛋白和谷蛋白混合。这表明在水稻储存蛋白的生物合成和积累期间，严格控制了从生物合成的储存蛋白前体形成成熟蛋白的细胞内部位（膜系统）。在这项研究中，我们继续致力于阐明与每个储存蛋白相对应的cDNA结构，以阐明水稻储存蛋白前体在胚乳细节中识别特定的膜并阐明处理它们的分子机制的分子机制。结果，到目前为止获得了cDNA结构：1 kda prolamine，13 kDa的4，4的4 kda麸质谷物蛋白，两个预处理，1套图26 kDa球蛋白，1用于氨基酸序列的翻译。组织了这些氨基酸序列，发现在储存蛋白颗粒的形态与储存蛋白前体的信号序列之间建立了强相关性。也就是说，有一个信号序列，该信号序列由与PB-I和PB-II相对应的19至24个氨基酸组成。体外实验还表明，每个信号序列分别识别与两个蛋白质相对应的内质网膜，然后处理以去除信号序列。