発表内容
The 13 kDa prolamin fused to green fluorescent protein accumulates not
only in the seeds but also in the vegetative tissues of transgenic rice
Saito Y, Kishida K, Takata K, Takahashi H, Shimada T, Tanaka K, Morita
S, Satoh S, Masumura T
Laboratory of Genetic Engineering, Graduate School of Agriculture, Kyoto
Prefectural University, Kyoto, Japan
Prolamins, one of rice seed storage proteins, are synthesized on the rough
endoplasmic reticulum (rER) and deposited in ER-derived protein body type
I (PB-I). It is not fully understood how the prolamins is retained in the
ER since they do not contain the well-characterized KDEL/HDEL ER retention
motif. To elucidate whether prolamin would be stable in vegetative tissues,
the transgenic rice plants constitutively expressing the 13 kDa prolamin
fused to green fluorescent protein (RM1-GFP) were produced and the subcellular
deposit sites of RM1-GFP proteins in seeds, leaves and roots were investigated.
RM1-GFP proteins accumulated in not only the seeds but also leaves and
roots. In the leaves and roots, the subcellular fractionation experiments
showed taht RM1-GFP accumulated in the ER, but the part of them was transported
into the vacuoles and then degraded. Microscopic observation of GFP fluorescence
and immunocytochemical analysis revealed that RM1-GFP specifically accumulated
in PB-I in the endosperm of the seeds, whereas they were deposited in small
PB-like structures in the leaves and roots. Our results show that the accumulation
of 13 kDa prolamin is not to be depended on tissue, seggesting that the
coding sequence of 13 kDa prolamin includes the information for accumulation
in the ER.
イネ種子貯蔵タンパク質の一種であるプロラミンは, 粗面小胞体（rER）上で合成され, ERに由来するプロテインボディタイプI（PB-I）に集積する.
プロラミンは, 既知のER残留配列であるKDEL/HDEL配列を有しておらず, そのER残留機構の詳細は明らかとされていない. そこでプロラミンが種子以外の組織においても安定にERに蓄積するのかどうかについて検証するため,
13 kDaプロラミンと緑色蛍光タンパク質（GFP）の融合タンパク質（RM1-GFP）を構成的に発現する形質転換イネを作出し, 種子, 葉,
根におけるRM1-GFPタンパク質の細胞内における蓄積部位について調査した. RM1-GFPタンパク質は種子だけでなく, 葉や根においても安定に蓄積していた.
細胞内分画実験によって, 葉および根においてRM1-GFPタンパク質はERに蓄積していること, 但しその一部は液胞へ輸送され分解されていることが示唆された.
GFP蛍光観察および免疫組織観察によって, RM1-GFPタンパク質は胚乳組織ではPB-Iに特異的に集積する一方で, 葉および根においてはPB様の凝集体に蓄積していることが明らかとなった.
今回の結果から, RM1-GFPのERへの蓄積は組織に依存しないことが示された. このことはプロラミンのERへの蓄積に必要な情報はコード配列の内部に含まれていることを示唆している.
