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品質設計開発学分野│京都大学 大学院 農学研究科 農学専攻

Laboratory of Food Quality Design and Development Division of Agronomy and Horticultural Science Graduate School of Agriculture, Kyoto University

研究テーマ

ダイズ種子貯蔵タンパク質の輸送および集積機構

ダイズ種子貯蔵タンパク質の輸送および集積機構

 ダイズ種子貯蔵タンパク質は生合成され高次構造が形成された後、小胞体からタンパク質貯蔵液胞(PSV)へ能動的に輸送され大量に集積します。図は未熟なダイズ種子の子葉細胞の共焦点蛍光顕微鏡写真です。小胞体(ER)に存在する分子シャペロンBiP (red)と種子貯蔵タンパク質であるβ-コングリシニン(green)を抗体を用いて染色しました。小胞体から輸送されてきたβ-コングリシニンがタンパク質貯蔵液胞に蓄積していく様子がわかります。このような選別輸送を可能にしているのは、種子貯蔵タンパク質のタンパク質貯蔵液胞への輸送シグナル認識機構と、タンパク質自身が持つ分子集合の性質であることが様々な種子貯蔵タンパク質で明らかにされつつあります。タンパク質のアミノ酸配列の改変や挿入の結果、輸送シグナルが破壊されたり分子集合の性質が変化すると、せっかくの高品質化タンパク質が効率的に集積できなくなります。品質設計開発学分野では、ダイズ種子貯蔵タンパク質の分子集合を解析し、細胞内でβ-コングリシニンの一部が生合成直後に分子間でジスルフィド結合を介して他の貯蔵タンパク質と複合体を形成していることや、もう一つの主要タンパク質であるグリシニンとも非共有的に会合することで効率的な細胞内輸送を行っていることを明らかにしてきました。このような複合体形成の分子メカニズムを解明するために、変異を導入したリコンビナントタンパク質を用いて研究を進めています。

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