脱ユビキチン化酵素UBP13による植物ホルモン受容体機能制御と栄養応答機構の解明

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本研究では，脱ユビキチン化酵素UBP13によるBRI1のエンドサイトーシス制御に着目し，栄養条件に応答した植物の成長制御機構の解明を目指している。これまでの研究から，ユビキチンシグナルによる植物栄養応答制御の重要性，特に脱ユビキチン化酵素UBP13が膜局在タンパク質の機能制御に重要な役割を果たす可能性を見出した。特に，UBP13は植物ホルモンブラシノステロイドの受容体であるBRI1のユビキチン化制御に関与する可能性が示唆された。本研究では，UBP13とBRI1の関係性に着目し，下記2研究課題に関する詳細な解析を効率的に実施する。1．UBP13によるBRI1のエンドサイトーシス制御機構の解明2. UBP13を介した植物バイオマス制御の生理学的解析当該年度は，UBP13とBRI1の関係性について，共焦点レーザー顕微鏡を用いたライブセルイメージング解析を行った。その結果，UBP13は細胞膜におけるBRI1の局在に影響することが示唆された。また，ユビキチン化部位変異型BRI1を用いた解析にも取組み，BRI1の機能制御におけるユビキチンシグナルの重要性およびUBP13の関与が示された。加えて，C/N栄養応答制御に関わる膜局在ユビキチンリガーゼATL31とUBP13が相互作用することを見出した。生化学的解析からUBP13はATL31が形成するポリユビキチン鎖を分解する活性を有することが分かった。さらに，遺伝学的解析から，UBP13がATL31との相互作用を介して，C/N栄養ストレス応答において機能することが分かった。これらの知見についてもとりまとめ，論文発表した。