単細胞緑藻クラミドモナスによる高CO₂誘導性のヒドロキシプロリンに富む細胞外局在糖タンパク質の発現

抄録

単細胞緑藻Chlamydomonas reinhardtiiは、幅広いCO₂濃度に順化する能力をもつ。大気平衡のCO₂条件下で生育した低CO₂順化細胞では、9種類の酸脱水酵素（CA）アイソザイムを含む、高効率的にCO₂固定を行うCO₂濃縮機構（CCM）を恒常的に発現し、低CO₂/高O₂より成る現世の大気中でも十分な生育が可能となっている。CCMとCAは、生育時のCO₂濃度の上昇に伴い消失する。既に我々は、CO₂濃度の上昇により、ペリプラズム領域に局在するCAが消失し、代わりにH43/Fea1タンパク質が蓄積されるという顕著なCO₂応答現象を発見した[Hanawa et al. (2007) Plant Cell Physiol. 48: 299-309]。本研究では、C. reinhardtii細胞壁欠損変異株において、ペリプラズム局在性タンパク質が培地中に放出されることを利用し、質量分析法によって、高CO₂条件により誘導される細胞外局在性タンパク質の網羅的解析を行った。有意に同定された129種のタンパク質のうち、H43/Fea1を含む22種のタンパク質は1、3日間の高CO₂順化によりその量が増加した。そのうち11種類はヒドロキシプロリンに富む糖タンパク質であった。