JPH06321995A - Glucan elicitor receptor derived from soybean - Google Patents

Glucan elicitor receptor derived from soybean

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JPH06321995A
JPH06321995A JP13922593A JP13922593A JPH06321995A JP H06321995 A JPH06321995 A JP H06321995A JP 13922593 A JP13922593 A JP 13922593A JP 13922593 A JP13922593 A JP 13922593A JP H06321995 A JPH06321995 A JP H06321995A
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JP
Japan
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elicitor
amino acid
soybean
supernatant
added
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JP13922593A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kakiya
誠 柿谷
Isao Ishida
功 石田
Akihiko Iwamatsu
明彦 岩松
Masaaki Yoshikawa
正明 吉川
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Kirin Brewery Co Ltd
Original Assignee
Kirin Brewery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject new compound having each specific molecular weight and partiah amino acid sequence, useful as a material for establishing the breeding technology for fungus-resistant plants, or e.g. as a raw material to be used for the research materials for elicitor-bound site and signal transmission. CONSTITUTION:Soybean seeds are cultured for a week in vermiculite and then subjected to hydroponics for 15 days; the resultant roots are harvested and frozen at -80 deg.C, and an iced buffer solution is added to the roots followed by homogenization; the resultant slurry is filtered and the filtrate is centrifuged; the supernatant is ultracentrifuged and the precipitate is suspended in an iced buffer solution and an amphoteric surfactant is added thereto followed by agitation, glucan elicitor receptor (ER) is then solubilized from a membrane fraction, and then it is ultracentrifuged to recover a supernatant, which is then dialyzed and then concentrated using an ultrafiltration membrane and purified by e.g. column chromatography, thus obtaining the objective protein playing a role as the aimed glucan elicitor receptor having partial amino acid sequences of respective formulas I, II and III.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ダイズ根の原形質膜画
分に由来する、グルカンエリシターレセプター(以下
「ER」と呼ぶ)として機能するタンパク質に関する。
本発明のタンパク質は、ERの生産技術の確立に、また
ERをコードするDNAを用いた、カビ耐性植物の育種
技術の確立のための材料として極めて有用である。ま
た、ERに対する坑体を調製するための坑原として用い
ることができ、得られる坑体や、ERをコードするDN
Aに対するアンチセンスDNAは、ERのエリシター結
合部位やシグナル伝達の研究に用いられる。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a protein derived from a soybean root plasma membrane fraction and functioning as a glucan elicitor receptor (hereinafter referred to as "ER").
INDUSTRIAL APPLICABILITY The protein of the present invention is extremely useful as a material for establishing a technique for producing ER, and for establishing a technique for breeding mold-resistant plants using DNA encoding ER. Further, it can be used as a mine plate for preparing a pit body for ER, and the obtained pit body and DN encoding ER
The antisense DNA for A is used to study the ER elicitor binding site and signal transduction.

【0002】[0002]

【従来の技術】植物病原微生物の感染後、植物中にファ
イトアレキシンと呼ばれる坑菌性物質が新しく合成され
ることが知られている(M.Yoshikawa,Nature,257(1978),
546)。また、植物疫病菌から、植物に抵抗性反応(ファ
イトアレキシンの合成蓄積)を誘導する物質が見いださ
れ(N.T.Keen,Science,187(1975),74)、これらの物質は
エリシターと総称されている。ダイズの場合、エリシタ
ーはグルコースから作られている多糖で、β-1,6結合及
びβ-1,3結合したグルカンであることが報告されている
(J.K.Sharp,et al.,J.Biol.Chem.,259(1984),11321, M.
Yoshikawa,植物細胞工学,1.2(1990),695)。ダイズの抵
坑性に大切な役割を果たすファイトアレキシンはグリセ
オリンと呼ばれている(M.Yoshikawa,et al.,Physiol.Pl
ant.Pathol.,12(1978),73)。ダイズの病原糸状菌の一種
である疫病菌(Phytophthora megasperma f. sp. glyci
nea)由来のグルカンエリシターに対する特異的なレセ
プター(ER)は坑菌性物質であるグリセオリンの合
成、蓄積に重要な役割を果たしているタンパク質である
と考えられる。このエリシターに特異的なERに関して
は、アミノ酸配列が解明されているものは未だなく、そ
の精製法が示されているのみである(E.G.Cosio,et a
l.,FEBS,264(1990),235, E.G.Cosio,et al.,Eur.J.Bioc
hem.,204(1992),1115, T.Frey,Phytochemistry,32(199
3),543)。これらの報告で用いられたアフィニティーカ
ラムのリガンドはダイズ疫病菌の細胞壁の酸加水分解物
で、活性測定用のエリシターはヘプターβ−グルコシド
なのに対して、本発明者等がアフィニティーカラムに用
いたリガンド及び活性測定に用いたエリシターは、ダイ
ズ疫病菌の細胞壁を酵素処理(ザイモリアーゼ100T)
して得られたもので、報告されている精製法に用いられ
たエリシターに比べ、より天然に近く、そのグリセオリ
ン誘導活性は重量比で約15倍、モル比で約150倍高い。
2. Description of the Related Art It is known that after infection with phytopathogenic microorganisms, an antibacterial substance called phytoalexin is newly synthesized in plants (M. Yoshikawa, Nature, 257 (1978),
546). In addition, substances that induce a resistance reaction (synthetic accumulation of phytoalexin) in plants have been found from phytophthora infestans (NTKeen, Science, 187 (1975), 74), and these substances are collectively called elicitors. . In soybean, elicitors are polysaccharides made from glucose and are reported to be β-1,6- and β-1,3-linked glucans.
(JK Sharp, et al., J. Biol. Chem., 259 (1984), 11321, M.
Yoshikawa, Plant Cell Engineering, 1.2 (1990), 695). Phytoalexin, which plays an important role in the soybean mortality, is called glyceolin (M. Yoshikawa, et al., Physiol. Pl.
ant. Pathol., 12 (1978), 73). Phytophthora megasperma f. Sp. Glyci, a type of pathogenic filamentous fungus in soybean
It is considered that a specific receptor (ER) for glucan elicitor derived from nea) is a protein that plays an important role in the synthesis and accumulation of antibacterial substance glyceolin. Regarding the ER specific to this elicitor, the amino acid sequence has not yet been elucidated, and only its purification method has been shown (EGCosio, et a
l., FEBS, 264 (1990), 235, EGCosio, et al., Eur.J. Bioc
hem., 204 (1992), 1115, T. Frey, Phytochemistry, 32 (199
3), 543). The affinity column ligand used in these reports is an acid hydrolyzate of the cell wall of soybean blight, and the elicitor for activity measurement is hepter β-glucoside, whereas the present inventors used the ligand for the affinity column and The elicitor used for the activity measurement is an enzyme treatment (Zymolyase 100T) on the cell wall of soybean blight.
The glyceolin-inducing activity is about 15 times higher by weight and about 150 times higher by mole than the elicitor used in the reported purification method.

【0003】[0003]

【発明の解決しようとする課題】本発明の目的は、カビ
耐性植物の育種技術確立のために有用なグルカンエリシ
ターレセプターを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a glucan elicitor receptor useful for establishing a breeding technique for mold-resistant plants.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、分子量が約70
Kdであって、次の部分アミノ酸配列を含むグルカンエリ
シターレセプターとして機能するタンパク質である。 1.Lys Asn Gly Asp Gln Gln Glu Tyr Ile His Pro Ty
r Leu Glu Gly 2.Ile Asp Gly Asp Leu Val Gly Val Val Gly Asp Se
r 3.Ala Tyr Ser Ile Val Gln Asp 本発明のタンパク質は、Phytophthora由来のグルカンエ
リシターのレセプターとしての機能を持つものである。
即ち、このタンパク質はPhytophthora属の微生物が細胞
内に侵入した際に生じるグルカンエリシターと結合し、
細胞中のファイトアレキシン含量を増大させることをミ
クロソーム及び核に指示する機能を持つものである。
The present invention has a molecular weight of about 70.
Kd is a protein that functions as a glucan elicitor receptor containing the following partial amino acid sequences. 1. Lys Asn Gly Asp Gln Gln Glu Tyr Ile His Pro Ty
r Leu Glu Gly 2. Ile Asp Gly Asp Leu Val Gly Val Val Gly Asp Se
r 3. Ala Tyr Ser Ile Val Gln Asp The protein of the present invention has a function as a receptor for a glucan elicitor derived from Phytophthora.
That is, this protein binds to a glucan elicitor generated when a microorganism of the genus Phytophthora enters the cell,
It has a function of instructing microsomes and nuclei to increase the content of phytoalexin in cells.

【0005】本発明のタンパク質は、図1に示すように
ポリクアクリルアミド電気泳動上の分子量約70KDを示す
位置に存在する。また、以下のようなアミノ酸配列をそ
の一部として有する。 1.Lys Asn Gly Asp Gln Gln Glu Tyr Ile His Pro Ty
r Leu Glu Gly 2.Ile Asp Gly Asp Leu Val Gly Val Val Gly Asp Se
r 3.Ala Tyr Ser Ile Val Gln Asp これらのアミノ酸配列は、精製したERをPVDF膜
(ミリポア社製)にエレクトロブロッティングにて転写
し、これを、リジルエンドペプチダーゼ(AP-I)にて消
化後、断片化ペプチドをPVDF膜上から回収し、次い
で、これらを逆相HPLC(μ-Bondasphere 5μC8)に
て分画後、それぞれのピーク成分について、気相プロテ
インシークエンサー(アプライドバイオシステムズ社
製)で分析することにより決定した。
The protein of the present invention is present at a position showing a molecular weight of about 70 KD on polyacrylamide gel electrophoresis as shown in FIG. Further, it has the following amino acid sequence as a part thereof. 1. Lys Asn Gly Asp Gln Gln Glu Tyr Ile His Pro Ty
r Leu Glu Gly 2. Ile Asp Gly Asp Leu Val Gly Val Val Gly Asp Se
r 3. Ala Tyr Ser Ile Val Gln Asp These amino acid sequences were obtained by transferring purified ER to a PVDF membrane (Millipore) by electroblotting, digesting it with lysyl endopeptidase (AP-I), and then fragmenting it. Peptides were collected from the PVDF membrane, and then fractionated by reverse phase HPLC (μ-Bondasphere 5μC8), and then analyzed for each peak component by a gas phase protein sequencer (manufactured by Applied Biosystems). Were determined.

【0006】本発明のタンパク質は、例えば、Cosio ら
(E.J.B.,204(1992),1115)の方法を一部変更した方法に
より得られる。即ち、ダイズの根、葉、茎等をホモゲナ
イズし、得られたスラリーから膜画分を回収し、これを
イオン交換クロマトグラフィーにより精製し、更にエリ
シターをリガンドとしたアフィニティクロマトグラフィ
ーによる精製することにより得られる。この際用いるエ
リシターとしては、Phytophthora属微生物由来のもので
あれば、特に限定されないが、Phytophthora megasperm
a f. sp. glycinea レース1(ATCC34566)由来のものが
好ましい。
[0006] The protein of the present invention can be prepared, for example, by Cosio et al.
(EJB, 204 (1992), 1115) is obtained by partially modifying the method. That is, by homogenizing soybean roots, leaves, stems, etc., a membrane fraction was recovered from the obtained slurry, purified by ion exchange chromatography, and further purified by affinity chromatography using elicitor as a ligand. can get. The elicitor used at this time is not particularly limited as long as it is derived from a Phytophthora genus microorganism, but Phytophthora megasperm
Those derived from a f. sp. glycinea race 1 (ATCC34566) are preferred.

【0007】次に実施例によって本発明を詳細に説明す
る。但し、この実施例は本発明の技術的範囲を限定する
ものではない。
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, this embodiment does not limit the technical scope of the present invention.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

1)ダイズ根由来のERの精製 ダイズ(品種:グリーンホーマー)種子(タカヤマシー
ド社製)を1週間バーミキュライトで栽培した後、15日
間水耕栽培を行ない、根を湿重約40kg収穫した。収穫し
た根を−80℃で凍結後、湿重2kgの根に対して1.25Lの
氷冷緩衝液(25mM Tris-HCl pH7.0, 30mM MgCl2, 2mM D
ithiothreitol, 2.5mMメタ重亜硫酸カリウム, 1mM PMS
F)を加え、ワーリングブレンダーで2分間ホモゲナイズ
した。
1) Purification of ER derived from soybean roots Soybean (variety: Greenhomer) seeds (manufactured by Takayama Seed) were cultivated for 1 week in vermiculite, and then hydroponically cultivated for 15 days to harvest roots of about 40 kg wet weight. After freezing the harvested roots at -80 ℃, 1.25L of ice-cold buffer (25mM Tris-HCl pH7.0, 30mM MgCl 2 , 2mM D) was added to the roots with a wet weight of 2kg.
ithiothreitol, 2.5 mM potassium metabisulfite, 1 mM PMS
F) was added and homogenized for 2 minutes with a Waring blender.

【0009】得られたスラリーをミラクロス(カルビオ
ケム社製)で濾過し、濾液を10,000xg, 4℃, 15分間遠
心した。上清を100,000xg,4℃,20分間超遠心し、沈殿
を氷冷緩衝液, 160ml (25mM Tris-HCl pH 7.4, 0.1Mシ
ュークロース, 5mM MgCl2,1mM PMSF, 5mM EDTA )に懸
濁した。ERを膜画分より可溶化するため、終濃度0.25
%となるよう両性界面活性剤ZW3-12(ベーリンガー社
製)を加え、8℃,30分間攪拌した。可溶化されたER
を回収するため、100,000xg,4℃,20分間超遠心を行な
い、上清を回収した。上清165ml を緩衝液(50mM, Tris
-HCl pH 8.0, 0.2%ZW3-12, 4℃)2Lで4回透析した後、
サンプル中よりプロテアーゼを除きERを安定化するた
め、プロトラップ(宝酒造)5mlを加え、8℃で、30分
間ゆっくり攪拌した後、遠心(1,000xg, 4℃, 2分
間)し、上清を回収した。得られた上清160mlを、限外
濾過膜YM-10(アミコン社製)を用いて、約50mlに濃縮
した後、A緩衝液(50mM Tris-HCl pH 8.0, 0.1Mシュー
クロース, 5mM MgCl2, 1mM PMSF, 5mM EDTA, 0.2%ZW3
-12,4℃)に透析した。
The obtained slurry was filtered through Miracloth (manufactured by Calbiochem), and the filtrate was centrifuged at 10,000 xg at 4 ° C for 15 minutes. The supernatant was ultracentrifuged at 100,000xg, 4 ° C for 20 minutes, and the precipitate was suspended in 160 ml of ice-cold buffer (25 mM Tris-HCl pH 7.4, 0.1 M sucrose, 5 mM MgCl 2 , 1 mM PMSF, 5 mM EDTA). . In order to solubilize ER from the membrane fraction, a final concentration of 0.25
The amphoteric surfactant ZW3-12 (manufactured by Boehringer) was added so that the amount became 10%, and the mixture was stirred at 8 ° C for 30 minutes. Solubilized ER
In order to recover the protein, ultracentrifugation was performed at 100,000 xg, 4 ° C for 20 minutes, and the supernatant was recovered. 165 ml of the supernatant was added to the buffer solution (50 mM, Tris
-HCl pH 8.0, 0.2% ZW3-12, 4 ℃) After dialyzing 4 times with 2L,
To remove protease from the sample and stabilize ER, add 5 ml of Protrap (Takara Shuzo), slowly stir at 8 ° C for 30 minutes, and then centrifuge (1,000 xg, 4 ° C, 2 minutes) to collect the supernatant. did. 160 ml of the obtained supernatant was concentrated to about 50 ml using an ultrafiltration membrane YM-10 (manufactured by Amicon), and then A buffer (50 mM Tris-HCl pH 8.0, 0.1 M sucrose, 5 mM MgCl 2) was added. , 1mM PMSF, 5mM EDTA, 0.2% ZW3
-12,4 ° C).

【0010】次いで、Q-セファロースHP 26/10(ファ
ルマシア社製)にアプライし、0から1M NaClのリニア
グラジエントを行ない、ERを溶出した。ERは、NaCl
濃度0.45M付近に溶出された。活性画分をA緩衝液で3
倍に希釈した後、MonoQ10/10(ファルマシア社製)に
アプライし、0から1M NaClリニアグラジエントを行な
い、ER8mlを溶出した。ERはNaCl濃度0.25M付近に
溶出された。
Then, it was applied to Q-Sepharose HP 26/10 (Pharmacia) and subjected to a linear gradient of 0 to 1 M NaCl to elute ER. ER is NaCl
It was eluted at a concentration of around 0.45M. Active fraction in 3 with A buffer
After doubling the dilution, it was applied to MonoQ10 / 10 (Pharmacia) and a 0 to 1M NaCl linear gradient was applied to elute 8 ml of ER. ER was eluted near the NaCl concentration of 0.25M.

【0011】最後に、エリシターをリガンドとしたアフ
ィニティーゲルによりERを精製すべく以下の操作を行
った。ゲル担体に対する非特異的吸着を除くため、活性
画分を集め、約33mgのマルトース結合ガラスゲル(ベッ
ド体積約100μl)と8℃で1時間攪拌し、ゲルを遠心
(1,000rpm, 4℃, 2分間)で沈殿し、上清を回収し
た。上清8mlに、約17mgのエリシター結合ガラスゲル
(ベッド体積約50μl)を加え、8℃で一晩ゆっくり攪
拌した。遠心(1,000rpm, 4℃, 2分間)で、ゲルを回
収し、2ベッド体積のA緩衝液で2回洗浄した。4ベッ
ド体積の0.1%SDSで3回洗浄し、ゲルに結合したERを
回収した。以上の各精製ステップにおけるタンパク質量
及びER量を表1に示す。
Finally, the following operations were performed to purify ER by affinity gel using elicitor as a ligand. In order to remove non-specific adsorption to the gel carrier, the active fraction was collected, stirred with about 33 mg of maltose-bound glass gel (bed volume about 100 μl) at 8 ° C for 1 hour, and the gel was centrifuged (1,000 rpm, 4 ° C, 2 minutes). ), And the supernatant was collected. About 17 mg of elicitor-bound glass gel (bed volume: about 50 μl) was added to 8 ml of the supernatant, and the mixture was slowly stirred at 8 ° C. overnight. The gel was collected by centrifugation (1,000 rpm, 4 ° C., 2 minutes) and washed twice with 2 bed volumes of A buffer. The gel-bound ER was recovered by washing 3 times with 4 bed volumes of 0.1% SDS. Table 1 shows the amount of protein and the amount of ER in each of the above purification steps.

【0012】[0012]

【表1】 各精製ステップにおけるタンパク質量及びER量 (ダイズ根、湿重約40kgを出発材料とした) ──────────────────────────────── タンパク質(mg) ER量(pmol) ──────────────────────────────── 膜画分 17900 30 可溶性画分 2000 214 Q−Sepharose 190 205 MonoQ 49 233 マルトース素通り画分 45 220 エリシター溶出画分 0.004 45 ──────────────────────────────── 上記のエリシター結合ガラスゲル溶出画分(10μl)及びM
onoQ活性画分、マルトース結合ガラスゲル素通り画分
を電気泳動用グラジエントゲル、SDS-PAGEプレート10/
20(第一化学薬品社製)を用いて電気泳動し、銀染色
(第一化学薬品社製)により染色した。これを図1に示
す。図中の1がMonoQ活性画分、2がマルトース結合ガ
ラスゲル素通り画分、3がエリシター結合ガラスゲル溶
出画分を示す。図に示すようにERの示すバンドは、分
子量約70,000付近に検出された。
[Table 1] Protein amount and ER amount in each purification step (using soybean root and wet weight of about 40 kg as a starting material) ──────────────────────── ───────── Protein (mg) ER amount (pmol) ───────────────────────────────── Membrane fraction 17900 30 Soluble fraction 2000 214 Q-Sepharose 190 205 MonoQ 49 233 Maltose flow-through fraction 45 220 Eliciter elution fraction 0.004 45 ──────────────────── ──────────── Elicator-bound glass gel elution fraction (10 μl) and M
onoQ active fraction, maltose-bound glass gel flow-through fraction, gradient gel for electrophoresis, SDS-PAGE plate 10 /
Electrophoresis was performed using 20 (manufactured by Daiichi Pure Chemicals Co., Ltd.) and stained with silver stain (manufactured by Daiichi Pure Chemicals Co., Ltd.). This is shown in FIG. In the figure, 1 is the MonoQ active fraction, 2 is the maltose-bound glass gel flow-through fraction, and 3 is the elicitor-bound glass gel elution fraction. As shown in the figure, the band indicated by ER was detected at a molecular weight of about 70,000.

【0013】分子量約70,000のタンパク質がエリシター
結合活性を持つことは、フォトアフィニティー試薬、SA
SD(ピアス社製)とエリシターの複合体をヨードラベル
化したものを用いて、分子量約70,000のタンパク質がヨ
ードラベル化されたこと及び、膜画分のSDS-PAGEをPV
DF膜へウエスタンブロッティングし、PVDF膜をヨ
ードラベル化エリシターとインキュベートして、分子量
約70,000のタンパク質がヨードラベル化されたことより
示された。
The fact that a protein having a molecular weight of about 70,000 has elicitor binding activity means that the photoaffinity reagent SA
Using a complex of SD (Pierce) and elicitor that was iodinated, a protein with a molecular weight of about 70,000 was iodinated, and SDS-PAGE of the membrane fraction was analyzed by PV.
Western blotting onto a DF membrane and incubation of the PVDF membrane with an iodinated elicitor indicated that the protein with a molecular weight of approximately 70,000 was iodinated.

【0014】上述の方法に従い湿重約40kgの根からER
約3μg を精製した。次に、ERの精製に用いた、エリ
シター、マルトース結合ガラスゲル、エリシター結合ガ
ラスゲルの作り方、及び、ERの結合活性測定法につい
て説明する。 I エリシターの作り方 エリシターはN.T.Keen(Plant Physiol.,71(1983),460,
Plant Physiol.,71(1983),466)らの方法を一部変更し調
製した。疫病菌(Phytophthora megasperma f.sp. glyc
inea)レース1(ATCC34566)の細胞壁をザイモリアー
ゼ100T(キリンビール社製)で処理しエリシターを遊離
させた後、CM−セルロースにザイモリアーゼ100Tを吸着
させ、得られた素通り画分を、ゲル濾過G-75(ファルマ
シア社製)にて精製し平均分子量1万の画分を回収し
た。回収画分のグリセオリンを誘導するエリシター活性
の測定は、M. Yoshikawa(Nature,257(1978),546)の方法
に従って行なった。8μgのエリシターをダイズの子葉
に与えると、24時間後に約550μgのグリセオリンが誘導
された。II マルトース結合ガラスゲルの作り方 A.M.Jeffrey,et al.,(Biochem.Biophys.Res.Commun.,62
(1975),608)らの方法に従って合成を行なった。マルト
ース120mgとGlss, Aminopropyl(シグマ社製)6gを36ml
のH2O に懸濁し、室温で一晩攪拌した。エタノール36ml
を加え、その直後、72mlのエタノールに864mgSodium bo
rohydrideを溶解したものを加え、2分間ソニケート
し、5時間室温で攪拌した。288mlのH2O を加え、氷冷
し、酢酸でpH5.6に調製した。結合しなかったマルトー
スを除くため、ゲルを約1.8LのH2O で洗浄した。洗浄液
中に含まれるマルトースをアンスロン試薬を用い、J.H.
Roe,(J. Biol.Chem.,212(1955),335) の方法に従い定量
し、洗浄液中に含まれるマルトースの量から、ゲルに結
合したマルトース量を推定した。その結果、6gのGlass,
Aminopropylに対して60mgのマルトースが結合した。III エリシター結合ガラスゲルの作り方 A.M.Jeffrey,et al.,(Biochem.Biophys.Res.Commun.,62
(1975),608) らの方法に従って合成を行なった。エリシ
ター37mgとGlass, Aminopropyl 490mgを6mlのH2Oに懸濁
し、室温で一晩攪拌した。エタノールを6ml加え、その
直後、12mlのエタノールに144mgのSodium borohydride
を溶解したものを加え、2分間ソニケートし、5時間室
温で攪拌した。48mlのH2Oを加え、氷冷し、酢酸でpH5.6
に調製した。結合しなかったエリシターをアンスロン試
薬を用いて定量し、洗浄液中に含まれるマルトースの量
から、ゲルに結合したエリシター量を推定した。その結
果、490mgのGlass, Aminopropylに対して、34mgのエリ
シターが結合した。IV ERの結合活性測定法 エリシターとチラミン(東京化成工業製)の複合体をJo
ng-Joo Cheong(The Plant Cell,3(1991),127) らの方法
に従い合成した。次に、エリシターとチラミンの複合体
をクロラミンTを用いてヨードラベルした。ERの結合
活性測定は、以下のような反応液で行なった。 50mM Tris-HCl pH7.4 0.1M Saccharose 5mM MgCl2 1mM PMSF 5mM EDTA アッセイ用緩衝液(500μl)中にサンプル(タンパク量
500μg以下)を懸濁し、0℃、2時間インキュベートし
た後、7.0nM ヨードラベル化エリシターチラミン複合体
(70Ci/mmol)を加え、4℃、2時間インキュベートし
た。ワットマンGF/B(0.3%ポリエチレンイミン水溶液
で1時間以上処理した)で反応溶液を濾過した後、5ml
の氷冷緩衝液(10mM Tris-HCl pH7.0, 1M NaCl, 10mM M
gCl2)で3回洗浄し、膜上に残った放射活性をガンマー
カウンターで測定した。非特異的結合による影響を除く
ため、同じサンプルに17μM のエリシターを加えアッセ
イ用緩衝液に懸濁した後、0℃、2時間インキュベート
し、以下同様の操作を行ない、得られたカウントを差し
引きすることのより、特異的結合によるカウントを求め
た。 2)エリシターレセプターの断片化ペプチドの分析 エリシターレセプターをプロテアーゼ消化によってペプ
チド断片化して、岩松の方法(岩松明彦、生化学、63
(1991)、139;A. Iwamatsu, Electorophoresis, 13
(1992)、142)によって断片化ペプチドのアミノ酸配
列を決定した。上述の方法で湿重約40kgの根を用いてエ
リシターレセプターを精製し、得られた試料をセントリ
コン-30(アミコン社製)で約100μlに濃縮し、10-20%
アクリルアミドSDS電気泳動を行い、PVDF膜(ミリ
ポア社製)へエレクトロブロッティング(Sartrius社
製)した。試料を転写し、膜を0.1%Ponceau S/1%酢
酸で染色し、分子量約70,000のメインバンドを切り取
り、0.5mM NaOHで脱色した。これを還元S-カルボキシメ
チル化を行い、リジルエンドペプチダーゼ(AP-I)を酵
素:基質(mol:mol)比で1:100になるよう加え、30
℃、16時間反応させた。生成した断片化ペプチドは、μ
-Bondasphere 5μC8-300Å(2.1x150mm, Waters )カラ
ムを使用し、2-50%のSolventBのリニアグラジエントで
30分間、流速0.25ml/分で溶出した(SolventA:0.05%
TFA in Water, SolventB:0.02%TFA in 2-propanol:ac
etonitrile=7:3(v/v))。溶出されたペプチドは、214n
mにおける吸収で検出しマニュアルでそれぞれのピーク
を集めた。集めたそれぞれのピークは、気相プロテイン
シークエンサー(Applied Biosystems Model 470A)に
て分析した。それぞれのピークから分析された断片化ペ
プチドのアミノ酸配列は、以下のように決定された。
According to the method described above, ER is obtained from roots having a wet weight of about 40 kg.
About 3 μg was purified. Next, the Eli used for purification of ER
Sitter, maltose-bonded glass gel, elicitor-bonded glass
About how to make lath gel and how to measure ER binding activity
Explain. How to make I elicitor Elicitor is N.T.Keen (Plant Physiol., 71 (1983), 460,
Plant Physiol., 71 (1983), 466)
Made Phytophthora megasperma f.sp. glyc
inea) Race 1 (ATCC34566) cell wall zymolyre
Freeze elicitor by treating with ZE100T (Kirin Brewery)
Then, adsorb Zymolyase 100T on CM-cellulose.
The resulting flow-through fraction was subjected to gel filtration G-75 (Pharma
(Manufactured by SIA) and collected a fraction having an average molecular weight of 10,000.
It was Glyceolin-inducing elicitor activity in the collected fractions
Is measured by the method of M. Yoshikawa (Nature, 257 (1978), 546).
According to. 8 μg elicitor soybean cotyledon
, 550 μg of glycerin was induced after 24 hours
Was done.II How to make maltose-bonded glass gel A.M.Jeffrey, et al., (Biochem.Biophys.Res.Commun., 62
(1975), 608) and the like. Mart
36 mg of glucose 120 mg and 6 g of Glss, Aminopropyl (manufactured by Sigma)
H2Suspended in O 2 and stirred at room temperature overnight. 36 ml of ethanol
Immediately after that, 864 mg Sodium bo was added to 72 ml of ethanol.
Add a solution of rohydride and sonicate for 2 minutes
Then, the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. 288 ml H2Add O and chill with ice
And adjusted to pH 5.6 with acetic acid. Malteau that did not combine
The gel is removed to remove about 1.8 L of H2Washed with O 2. Cleaning liquid
Maltose contained in J.H.
Quantification according to the method of Roe, (J. Biol. Chem., 212 (1955), 335)
Then, the amount of maltose contained in the washing solution
The combined maltose amount was estimated. As a result, 6g of Glass,
60 mg of maltose was combined with Aminopropyl.III How to make elicitor-bonded glass gel A.M.Jeffrey, et al., (Biochem.Biophys.Res.Commun., 62
(1975), 608) and the like. Elishi
37 mg and Glass, Aminopropyl 490 mg in 6 ml H2Suspended in O
And stirred at room temperature overnight. Add 6 ml of ethanol and
Immediately after, 144 mg of Sodium borohydride was added to 12 ml of ethanol.
Add lysate, sonicate for 2 minutes, and leave for 5 hours
Stir at temperature. 48 ml H2Add O, cool with ice, and add pH 5.6 with acetic acid.
Was prepared. Ansulon trial of elicitors that did not combine
The amount of maltose contained in the wash solution, which was quantified using a drug
From this, the amount of elicitor bound to the gel was estimated. That conclusion
Fruit, 490 mg of Glass, Aminopropyl, 34 mg of Eli
Sitter joined.IV ER binding activity assay The composite of elicitor and tyramine (manufactured by Tokyo Chemical Industry) is Jo
Method from ng-Joo Cheong (The Plant Cell, 3 (1991), 127)
Was synthesized according to. Next, the complex of elicitor and tyramine
Was iodinated with chloramine T. ER binding
The activity was measured in the following reaction solution. 50mM Tris-HCl pH7.4 0.1M Saccharose 5mM MgCl2 1mM PMSF 5mM EDTA Assay buffer (500μl)
500 μg or less), and incubate at 0 ° C for 2 hours
7.0 nM iodinated elicitor tyramine complex
(70Ci / mmol) was added and incubated at 4 ° C for 2 hours.
It was Whatman GF / B (0.3% polyethyleneimine aqueous solution
The reaction solution was filtered for 1 hour or more), then 5 ml
Ice-cold buffer (10 mM Tris-HCl pH 7.0, 1 M NaCl, 10 mM M
gCl2) 3 times, and the radioactivity remaining on the membrane was
Measured with a counter. Excludes the effects of non-specific binding
Therefore, add 17 μM elicitor to the same sample and
Incubate for 2 hours at 0 ° C after suspending in the buffer solution
Then perform the same operation below and insert the obtained count.
Count by specific binding rather than subtraction
It was 2) Analysis of fragmented peptides of elicitor receptor Peptide digestion of elicitor receptor was performed by protease digestion.
Cide fragmentation and Iwamatsu's method (Akihiko Iwamatsu, Biochemistry, 63
(1991), 139; A. Iwamatsu, Electorophoresis, 13
(1992), 142).
Determined the columns. Using the method described above and using a root with a wet weight of about 40 kg,
The licitor receptor was purified and the resulting sample was sent
Concentrate to approximately 100 μl with Con-30 (Amicon), 10-20%
Acrylamide SDS electrophoresis was performed and PVDF membrane (millimeter
Electroblotting to Pore (Sartrius)
Made). Transfer the sample and transfer the film to 0.1% Ponceau S / 1% vinegar.
Stain with acid and cut out the main band with a molecular weight of about 70,000
And decolorized with 0.5 mM NaOH. This is reduced S-carboxyme
Chill and ferment lysyl endopeptidase (AP-I)
Add to the base: substrate (mol: mol) ratio of 1: 100, and add 30
The reaction was carried out at ℃ for 16 hours. The fragmented peptide generated is μ
-Bondasphere 5μC 8-300Å (2.1x150mm, Waters) Color
With a linear gradient of 2-50% Solvent B
Elution was performed for 30 minutes at a flow rate of 0.25 ml / min (Solvent A: 0.05%
TFA in Water, Solvent B: 0.02% TFA in 2-propanol: ac
etonitrile = 7: 3 (v / v)). The eluted peptide is 214n
Each peak is detected manually by absorption at m
Collected. Each collected peak is a gas phase protein
Sequencer (Applied Biosystems Model 470A)
Analyzed. Fragmentation peaks analyzed from each peak
The peptide amino acid sequence was determined as follows.

【0015】1.Lys Asn Gly Asp Gln Gln Glu Tyr Il
e His Pro Tyr Leu Glu Gly 2.Ile Asp Gly Asp Leu Val Gly Val Val Gly Asp Se
r 3.Ala Tyr Ser Ile Val Gln Asp
1. Lys Asn Gly Asp Gln Gln Glu Tyr Il
e His Pro Tyr Leu Glu Gly 2. Ile Asp Gly Asp Leu Val Gly Val Val Gly Asp Se
r 3. Ala Tyr Ser Ile Val Gln Asp

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明では、ダイズ根膜画分よりERを
精製し、それをプロテアーゼ消化し、得られた断片化ペ
プチドのアミノ酸配列を決定した。このようにERに由
来するペプチドのアミノ酸配列の決定は、世界で初めて
であり、本発明は、ERをコードするDNAを用いた植
物等の育種技術の確立のための材料として極めて有用で
ある。 また、ERに対する坑体を調製するための坑原
として用いることが出来、これによってえられる坑体
や、ERをコードするDNAの情報を基に設計されるア
ンチセンスDNAは、レセプターに対するエリシターの
結合部位やレセプターのシグナル伝達の研究に用いられ
る。従って、本発明は産業上極めて有用なものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the present invention, ER was purified from the soybean root membrane fraction and digested with protease to determine the amino acid sequence of the obtained fragmented peptide. Thus, the determination of the amino acid sequence of a peptide derived from ER is the first in the world, and the present invention is extremely useful as a material for establishing a breeding technology for plants and the like using DNA encoding ER. Further, antisense DNA that can be used as a well for preparing a body for ER and is designed based on the information of the body and DNA encoding ER is a binding of elicitor to a receptor. Used to study site and receptor signaling. Therefore, the present invention is extremely useful industrially.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 ポリアクリルアミドゲル電気泳動パターンを
示す。
FIG. 1 shows a polyacrylamide gel electrophoresis pattern.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07K 99:00 (72)発明者 吉川 正明 北海道札幌市北区北24条西12丁目1−7− A−901─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location C07K 99:00 (72) Inventor Masaaki Yoshikawa 12-24 Kita-ku Nishi Kita-ku, Sapporo, Hokkaido 1-7 -A-901

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分子量が約70Kdであって、次の部分アミ
ノ酸配列を含むグルカンエリシターレセプターとして機
能するタンパク質。 1.Lys Asn Gly Asp Gln Gln Glu Tyr Ile His Pro Ty
r Leu Glu Gly 2.Ile Asp Gly Asp Leu Val Gly Val Val Gly Asp Se
r 3.Ala Tyr Ser Ile Val Gln Asp
1. A protein which has a molecular weight of about 70 Kd and functions as a glucan elicitor receptor containing the following partial amino acid sequence. 1. Lys Asn Gly Asp Gln Gln Glu Tyr Ile His Pro Ty
r Leu Glu Gly 2. Ile Asp Gly Asp Leu Val Gly Val Val Gly Asp Se
r 3. Ala Tyr Ser Ile Val Gln Asp
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995035371A1 (en) * 1994-06-17 1995-12-28 Kirin Beer Kabushiki Kaisha Glucan elicitor receptor and dna coding for the same
WO1997022242A1 (en) * 1995-12-15 1997-06-26 Kirin Beer Kabushiki Kaisha Mold-resistant plant and process for producing the same
JP2013540422A (en) * 2010-07-12 2013-11-07 フルタローム スウィッツァーランド リミテッド Nutritional composition obtained from fungus-induced soybean seedlings

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