高等植物原形質膜G蛋白質の構造,機能と器官特異性の解析

高等植物质膜G蛋白的结构、功能和器官特异性分析

• 批准号: 06278216
• 负责人: 岩崎 行玄
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Fukui Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06278216/
• 关键词: Gタンパク質; シグナル情報伝達; cDNAクローニング

1.イネG-タンパク質複合体のαサブユニットに対するcDNA(RGA1)を単離し塩基配列を決定した。このcDNAは380アミノ酸残基からなるOpen reading frameを有し、基質であるGTPの結合部位のアミノ酸配列は、高等植物のみならず高等動物を含めて高度に保存されていた。一方、レセプターと相互作用すると想定されているC末端領域は、アラビドプシスαサブユニット(GPA1)およびトマトαサブユニット(TGA1)とも異なっており、高等植物間においても相違が見られた。RGA1に対するmRNAは、根、黄色葉、緑葉に少量、蓄積しており、恒常的に発現している分子種に1つと考えられた。Southern hybridizationより、RGA1に関連する遺伝子数は、1から多く見積もっても数個以内であることが示された。これは、動物のG蛋白質αサブユニットが20種類前後の多数の遺伝子族から構成される点と比較して興味深い知見であった。本実験結果は、高等植物には高等動物ほどのG蛋白質関連の情報伝達系が存在しないか、あるいは、異なったシグナルを共通のG蛋白質が集約するか等に関しての問題点を提起した。2.イネを材料に、暗所下で育てた黄色葉と2週間光を照射した緑葉から、おのおのplasma membraneを調製し、〔^<35>S〕GTPγSの結合実験、Western blottingを行った。a.競合実験:両膜画分とも、〔^<35>S〕GTPγSの結合は、非放射性GTPγSで阻害され、ATPでは、阻害されなかった。これは、特異的にGTPγSと結合する酵素蛋白質が存在することを示した。b.Scatchard解析:両膜画分とも、複数種の親和性の異なるGTPγS結合能を有する酵素蛋白質が存在することが示された。

1.我们分离了水稻G蛋白复合物α亚基的cDNA（RGA1）并确定了其核苷酸序列。该cDNA具有由380个氨基酸残基组成的开放阅读框，底物GTP结合位点的氨基酸序列不仅在高等植物中高度保守，而且在高等动物中也高度保守。另一方面，被认为与受体相互作用的C末端区域与拟南芥α亚基(GPA1)和番茄α亚基(TGA1)不同，在高等植物中也观察到差异。 RGA1的少量mRNA在根、黄叶和绿叶中积累，被认为是持续表达的分子种类之一。 Southern杂交显示与RGA1相关的基因数量估计在1到几个之间。与动物 G 蛋白的 α 亚基由大量基因家族（大约 20 种）组成的事实相比，这是一个有趣的发现。这个实验的结果提出了一个问题：高等植物是否不具有与高等动物相同的G蛋白相关信息转导系统，或者不同的信号是否由共同的G蛋白聚合。 2.以水稻为材料，在黑暗中生长的黄叶和光照2周的绿叶制备质膜，并进行[^ 35 S]GTPγS结合实验和Western blotting。 a.竞争实验：在两种膜级分中，[^ 35 S]GTPγS的结合被非放射性GTPγS抑制，但不被ATP抑制。这表明存在一种与 GTPγS 特异性结合的酶蛋白。 b.Scatchard 分析：两种膜组分都显示存在多种具有不同亲和力的具有 GTPγS 结合能力的酶蛋白。