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道管における細胞膜ドメインを通じた細胞外空間制御分子実体の同定

通过血管质膜域调节细胞外空间的分子实体的鉴定

基本信息

批准号：
20K15823
负责人：
藤田智史
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物細胞の細胞外に形成される細胞壁は時に非常に特徴的な蓄積パターンを見せる。本研究ではリグニンが特徴的に蓄積する道管細胞をモデルとし、細胞内での部位特異的な細胞壁修飾の分子実体の解明を目指した。道管細胞はリグニンを細胞外に多量に蓄積するが同一細胞内にリグニン化・非リグニン化領域をもつ。これまでの報告でリグニン化領域のみにおいて活性酸素種が発生することが示されているが、どのように活性酸素種の発生部位を限定しているかについては不明である。そこで本研究では道管細胞において限定的な場所で活性酸素種が発生する分子的基盤を明らかにすることを目指した。本研究では、分子遺伝学的および生化学的なアプローチをとった。以前の阻害剤実験から、細胞外における活性酸素種の発生源は細胞膜に局在するNADPH oxidaseであることが示唆されていたため、シロイヌナズナでどのホモログが道管での特異的なリグニン蓄積に必要かを検討した。シロイヌナズナのゲノムには10のNADPH oxidaseがコードされているため道管で特に発現している３つの遺伝子に着目し、multi-site CRISPRを行った。これにより三重変異体を得ることができたが、道管には顕著な表現型が現れなかった。並行してproximal labeling法を用いた部位特異的なプロテオーム解析により特にリグニン化に存在するタンパク質を網羅的に同定するための材料づくりを行った。細胞壁空間のリグニン化領域を特異的にビオチン化するためにlaccase17にTurboIDを融合したタンパク質を培養細胞および植物体に発現させることを試みたが両者において発現が確認できる形質転換体を得ることができなかった。今後異なるproximal labeling法に切り替えることを考えている。

The extracellular formation of plant cells is characterized by the accumulation of cell walls. This study provides insight into the molecular reality of cell wall modifications that characterize the accumulation of intracellular proteins. In the same cell, the extracellular multi-volume accumulation of intracellular multi-volume accumulation of intracellular multi-volume This report shows that the active acid species are produced in the middle of the chemical field, and the active acid species are produced in the middle of the chemical field. In this study, the molecular basis for the production of active acid species was identified in the limited site of the duct cell. This study is about molecular genetics and biochemistry. In the past, the production of active acid species in extracellular cells and the accumulation of NADPH oxidase in cell membranes were investigated. In addition, the CRISPR system has been developed for the first time since 1989. The expression pattern of the three kinds of drugs is different from each other. Parallel Proximal Labeling is used to analyze the material properties of a particular site. The cell wall space is divided into two parts: the first part is the cell wall space, the second part is the cell wall space, the third part is the cell wall space, the fourth part is the cell wall space, the fourth part is the cell wall space, and the fourth part is the cell wall space. From now on, the method of proximal labeling will be changed.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Two chemically distinct root lignin barriers control solute and water balance.

DOI：
10.1038/s41467-021-22550-0
发表时间：
2021-04-19
期刊：
Nature communications
影响因子：
16.6
作者：
Reyt G;Ramakrishna P;Salas-González I;Fujita S;Love A;Tiemessen D;Lapierre C;Morreel K;Calvo-Polanco M;Flis P;Geldner N;Boursiac Y;Boerjan W;George MW;Castrillo G;Salt DE
通讯作者：
Salt DE

The Arabidopsis mature endosperm promotes seedling cuticle formation via release of sulfated peptides