水稻（Oryza Sativa L.） Osm30分泌性蛋白質的生化及功能分析──一種第三型的幾丁質酶

Biochemical and Functional Characterization of Rice (Oryza sativa L.) Osm30 Secretory Protein — A Class III Chitinase

本研究自水稻的懸浮細胞培養液中，分離出一分子量為30kDa，且具有水解glycol chitin活性之蛋白質(Osm30)。經由蛋白質N端胺基酸微定序分析及基因選殖的結果顯示，Osm30為水稻的第III型幾丁質酶家族的一員。將Osm30基因轉形並表現於大腸桿菌峙，可觀察到細菌生長被抑制的情形，推測Osm30可能具有溶菌酶的活性。在水稻細胞懸浮培養的過程中，Osm30的mRNA會因繼代培養而有暫時性增加表現的情形，但其在細胞內的蛋白質含量則相對穩定，而在培養液中，Osm30蛋白質則是隨著培養天數增加而持續累積，顯示Osm30蛋白質具有高度穩定性。當以四種病原真菌，包括：Rhizoctonia solani、Sarocladium oryzae、Gibberella fujikuroi和Bipolaris oryzae，成染水稻細胞時，均會誘導增加Osm30的表現量，顯示Osm30可能在水稻的抗菌防禦機制中扮演相關角色。甲基茉莉酸(MeJA)、離層酸(ABA)和水楊酸(SA)為已知和植物防禦機制有關的生長調節劑，當以這些生長調節劑對水稻細胞進行處理時，MeJA與ABA可誘導Osm30的表現，但是SA的處理則不影響。sm30的表現。此外，我們也在Osm30基因的起動子區域發現與JA和ABA相關的轉錄調控位。根據上述資料，我們推測Osm30為一具有幾丁質酶和溶菌酶雙重酵素活性的蛋白質，在水稻細胞內平常只有基礎量的表現，但當病原菌入侵時，可能經由JA或/和ABA啟動的訊息傳遞途徑來激發Osm30的表現，以強化植物的防禦機制。