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本研究は種実シスタチンの構造とシステインプロティナーゼ阻害活性の相関を解析するとともに、種実におけるシスタチンの存在理由の1つと予想される殺虫機能(コクゾウムシ)などの昆虫における食害を抑止する機能を検証し、新しい見地からの食糧種実の育種に基礎的寄与することを目的に実施された。
食糧種実としてはトウモロコシ、コムギ、ダイズを選んだ。これらの植物よりシスタチンのクローニングを行ったところ、コメ種子中より見い出されたオリザシスタチンと相同性の高いシスタチンの存在が明かとなった。種実シスタチンの一次構造および遺伝子構造はいずれも類似しており、シスタチンの活性中心の1つとされている、Q×V×Gの配列を有していた。それぞれの相同性は約60〜70%と高く、また遺伝子構造において動物起源のシスタチンとは大きく異っていた。このことより植物シスタチンは動物シスタチンとは異なるphytocystatinファミリーを形成しているものと推定された。
これらのクローニングされた遺伝子を大腸菌に導入しシスタチン蛋白質を大量生産し、酵素学的性質を調べたところ、いずれにおいても強いパパイン阻害活性を有していることが判明した。
昆虫の消化管(コクゾウ虫およびアズキゾウ虫)由来のシステインプロテイナーゼに対しても強い阻害活性を示した。このことからシスタチン蛋白質の殺虫効果を推定する有力な傍証が得られた。