抄録
ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ（PEPC）はPEPCキナーゼ（PEPC-PK）によってリン酸化を介してその活性が制御されている。当研究室では既に、精製したPEPC-PKを用いて、in vitroレベルでチオレドキシンを介したレドックス制御が存在する可能性を示してきた。しかしそれは、PEPC-PKは分解されやすく、合成／分解というレベルで制御されているタンパクであるというこれまでに考えられてきた仮説とは異なり、翻訳後の調節機構が存在することを示唆している。そこで本研究では、C4植物であるトウモロコシに実際に酸化ストレスを与えることによって、in vivoレベルでレドックス制御機構が存在する可能性について検討した。光条件下において、適温で栽培したトウモロコシを、酸化ストレスを引き起こすと考えられる低温状態にさらすと、その直後から急激にトウモロコシ葉におけるPEPCのリン酸下レベルが低下した。また、光化学系の阻害剤であるDCMUや酸化剤であるdiamideなどをトウモロコシ切り取り葉に処理すると、光合成の阻害のみならずPEPCリン酸化状態の低下が観察された。diamide 処理個体の粗抽出液ではPECP-PK活性が低下していたが、さらに還元剤であるDTTを処理することでその活性が回復することを確認し、PEPC-PKは可逆的に制御されていることが分かった。これらの結果から、PEPC-PK翻訳後調節機構としてin vivoでレドックス制御が働いている可能性が示唆される。
