広報活動

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2012年11月16日

独立行政法人理化学研究所

植物細胞におけるタンパク質分解を担う複合体を網羅的に解析

-植物のさまざまな生理現象の体系的理解へ-

ASKタンパク質と相互作用するF-ボックスタンパク質の数

不要なものがたまって家の中が物置き化してしまうことがあります。何でこんなものをとっておくのかと自分でも不思議がったりして。日ごろ整理整頓を心がけている方には関係ない話ですけれど…。

さて、動植物は生命を維持するためにタンパク質を作り出していますが、一方では役割を終えて不要になったタンパク質を分解するシステムも持っています。これがないと異常なタンパク質が蓄積したり、過剰にタンパク質を合成したりすることになって、正常な生理現象を保てなくなります。分解システムは優れモノなのです。

不要になったタンパク質の分解は、F-ボックスタンパク質とASKタンパク質が結合した「タンパク質複合体」によって行われます。この2つのタンパク質の組み合わせによってさまざまな複合体ができ、おのおのが特定のタンパク質を分解するのですが、どの組み合わせがいつどこで結合して、どのタンパク質をいつ分解するのかの詳細は不明でした。

理研の研究グループは、モデル植物のシロイヌナズナの341種類のF-ボックスタンパク質と19種類のASKタンパク質の組み合わせを対象に、さまざまな解析手法を駆使してF-ボックスとASKのタンパク質が発現する場所や相互の作用について解析しました。その結果、 F-ボックスタンパク質とASKタンパク質は、細胞内で葉緑体、細胞質、核などに存在し、それぞれ特定の時期に結合して分解に必要なタンパク質複合体を作ることが分りました。また、複合体を作らないF-ボックスタンパク質がある可能性も出てきました。タンパク質複合体は遺伝子の発現を制御するタンパク質も分解しています。今後、標的となるタンパク質をどのタイミングでどのタンパク質複合体が分解するのかを明らかにしていくことが、植物の生理現象を体系立てて理解するうえで重要なテーマとなります。

理化学研究所
植物科学研究センター 植物ゲノム機能研究グループ
グループディレクター 松井 南 (まつい みなみ)