タバコパープルホスファターゼの基質探索 Purple acid phosphatase in the wall of tobacco cells

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Abstract

細胞壁パープルホスファターゼ(purple acid phosphatase)は、プロティンホスファターゼを含むメタロホスフォエステラーゼファミリーのメンバーであり、その機能はまだ明らかにされていない。パープルホスファターゼを構成発現する形質転換タバコ細胞は、細胞分裂速度が速まり、倍化時間が半減した。また、細胞は凝集した形態を示した。形質転換体と野生株を比較したホスホプロテーム解析により、糖鎖分解酵素であるα-キシロシダーゼおよびβ-キシロシダーゼ(β-グルコシダーゼ)がパープルホスファターゼの基質と推察された。形質転換体と野生株を比較したところ、グリカナーゼ活性に大差は無いにもかかわらず、グリコシダーゼ活性は形質転換体の方が野生型より低かった。従って、形質転換体ではα-キシロシダーゼとβ-キシロシダーゼ(β-グルコシダーゼ)に対する基質が多く蓄積し、それが形質転換体の特質を示す可能性が考えられた。そこで、細胞にキシログルカンオリゴ糖あるいはキシロビオースを与えたところ、前者の場合、細胞の表現型が形質転換体と一致した。一方、後者の場合は細胞の形に変化は見られず、逆に増殖速度は抑制された。以上の結果から、パープルホスファターゼの基質はα-キシロシダーゼであると結論した。

The role of plant purple acid phosphatases (PAPs) has ever been proposed for the degradation of organophosphates, when plants are under phosphate starvation. Nevertheless, phosphate deprivation did not induce some PAPs in tobacco cells. In the transgenic tobacco cells overexpressing the PAP (NtPAP12), not only wall regeneration but also cellulose deposition was accelerated on the surface of tobacco protoplasts. Since PAPs are members of a group of nonspecific phoshomonoesterase, containing protein phosphatases, calcineurin (type 2B) and protein phosphatases type 1, the tobacco PAP could probably function as the type of protein phosphatase. We have identified some potential substrates for NtPAP12 in suspension-cultured tobacco cells by phosphoproteome.

Journal

  • Plant and Cell Physiology Supplement

    Plant and Cell Physiology Supplement 2007(0), 247-247, 2007

    The Japanese Society of Plant Physiologists

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