ケミカルジェネティクスによる植物の細胞極性形成機構の解明

利用化学遗传学阐明植物细胞极性形成机制

• 批准号: 20J01129
• 负责人: 吉成 晃
• 金额: $ 1.08万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J01129/
• 关键词: 細胞極性; シロイヌナズナ; BOR1; 化学遺伝学; 受容体; ケミカルジェネティクス; 化合物スクリーニング

本研究は、植物細胞がもつ「内側」と「外側」の細胞極性形成機構を明らかにするため、化学遺伝学的手法によって細胞極性の形成に必須な遺伝子の同定と機能解析をすることを目的としたものである。細胞の内側（中心柱側）に極性局在する膜タンパク質・BOR1-GFPをマーカーとし、約2万種類の化合物の中からBOR1-GFPの極性局在性を阻害する化合物を探索し、これまでにPolarin1、Polarin2と名付けた2種類の化合物を獲得している。Polarin1は、プロトノフォア活性を示し、細胞質酸性化を引き起こすことでエンドサイトーシスを阻害し、BOR1-GFPの極性局在を阻害することが分かった。一方、Polarin2は、BOR1-GFPのユビキチン化を促進することでBOR1-GFPの極性局在を阻害することが分かった。これらの化合物は、それぞれ膜交通やBOR1動態に作用するものであり、細胞極性の形成を阻害する化合物は未だ単離されていない。本研究課題終了後も、化合物スクリーニングを継続し、細胞極性阻害化合物の同定と作用機構の解明を推進する予定である。一方、内側/外側の細胞極性機構を調べるための有用なモデルとして、新たにDUAL POLAR KINASE (DPK)タンパク質を同定した。DPKは、表皮および皮層において外側（土壌側）に極性局在する一方、内皮においては内側（中心柱側）に極性局在することが分かった。将来、この細胞層特異的な極性局在様式の変化（極性スイッチ）の分子機構を明らかにすることで細胞極性制御機構に迫れるのではないかと考えている。

は this study, the plant cell が も つ と "inside" "outside" の cell polarity form institutions を Ming ら か に す る た め, chemical but 伝 learn technique に よ っ て cell polarity の form に must な heritage 伝 の son be と function analytical を す る こ と を purpose と し た も の で あ る. Cell polarity column side (center) に の inside bureau in す る membrane タ ン パ ク mass, the plant - GFP を マ ー カ ー と し, about 20000 kinds の compounds in の か ら plant - GFP の polarity bureau in the sexual を resistance against す る compound を exploring し, こ れ ま で に Polarin1, Polarin2 と name pay け た を get 2 kinds の compounds し て Youdaoplaceholder0 る. Polarin1 は, プ ロ ト ノ フ ォ ア active を し, cytoplasm acidic を lead き up こ す こ と で エ ン ド サ イ ト ー シ ス を resistance against し, plant - GFP の polarity bureau in を resistance against す る こ と が points か っ た. Party, Polarin2 は, plant - GFP の ユ ビ キ チ ン を promoting す る こ と で plant - GFP の polarity bureau in を resistance against す る こ と が points か っ た. は こ れ ら の compounds, そ れ ぞ れ membrane transport や plant dynamic に role す る も の で あ り, cell polarity の form を resistance against す は る compounds not だ 単 from さ れ て い な い. も after the end of this research topic, compound ス ク リ ー ニ ン グ を 継 続 し の, cell polarity resistance against compounds with certain と institutions の interpret を propulsion す る designated で あ る. Side, medial/lateral の cell polarity agency を べ る た め の useful な モ デ ル と し て, new た に DUAL POLAR KINASE (DPK) タ ン パ ク qualitative を be し た. DPK は, skin お よ び cortex に お い て lateral 壌 side (soil) に polarity bureau in す る side, endothelial に お い て は medial polarity column side (center) に bureau in す る こ と が points か っ た. In the future, こ の cell layer specific な bureau in others type の polarity - the (polarity ス イ ッ チ) の molecular institutions を Ming ら か に す る こ と で cell polarity system forced the royal institution に れ る の で は な い か と exam え て い る.

项目成果

受容体様キナーゼの極性スイッチ機構

类受体激酶的极性转换机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉成 晃，礒田 玲華，Wolf B. Frommer;中村 匡良
• 通讯作者: 中村 匡良

化学遺伝学による輸送体の極性局在機構の解明

利用化学遗传学阐明转运蛋白的极性定位机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉成 晃;佐藤 綾人;Wolf B. Frommer;中村 匡良
• 通讯作者: 中村 匡良

Mechanisms underlying outer/inner lateral polar-localization of membrane proteins

膜蛋白外/内外侧极性定位的机制

• 发表时间: 2021
• 作者: Akira Yoshinari