受容体様キナーゼの極性スイッチの分子機構と生理学的意義の解明

阐明受体样激酶极性转换的分子机制和生理意义

基本信息

批准号：
22K15139
负责人：
吉成晃
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

植物細胞では、様々な受容体や輸送体タンパク質が特定の細胞膜ドメインに局在することで、形態形成やシグナリング、方向性をもった物質輸送が行われている。しかし、膜タンパク質の極性をもった局在(極性局在)を制御する分子機構はほとんど明らかになっていない。本研究では、シロイヌナズナのロイシンリッチリピート受容体様キナーゼ (LRR-RLK)のうち、極性局在性の受容体様キナーゼを多く包含する「VIIサブファミリー」に着目し、申請者が発見した DUAL POLAR KINASE (DPK) の「極性スイッチ」機構の解明を軸として、植物の膜タンパク質が特定の膜ドメインに極性局在するための普遍的法則を見出すことを主目的としている。さらに、受容体様キナーゼを介したシグナリングにおける「極性スイッチ」の意義を明らかにするとともに、植物進化の過程でどのように極性スイッチが生まれ多様化したのかを解明する。本研究では、DPKの細胞層特異的なリン酸化様式（Phosphocode）の解明と相互作用タンパク質の解明が鍵となる。前者については、細胞層特異的プロモーターを用いた発現系を用いた実験を行っているが、発現レベルが低いせいで質量分析に十分なタンパク質が濃縮できていない。一方、DPK過剰発現体を用いた質量分析による相互作用タンパク質のスクリーニングは順調に進んでおり、いくつかの重要な候補タンパク質を得ている。

在植物细胞中，各种受体和转运蛋白位于特定的细胞膜结构域，从而导致物质的形态形成，信号传导和方向转运。但是，调节膜蛋白的极性定位（极性定位）的分子机制几乎没有什么可清楚的。 This study focuses on the "VII subfamily," which contains many polar-localized receptor-like kinases of Arabidopsis thaliana, and focuses on elucine-rich repeat receptor-like kinases (LRR-RLK), and focuses on the elucidation of the "polar switch" mechanism of DUAL POLAR KINASE (DPK), which was discovered by the applicant, and the main purpose is to discover a universal law for植物膜蛋白在特定膜结构域的极性定位。此外，我们将阐明“极性开关”在受体样激酶介导的信号传导中的重要性，并阐明在植物进化过程中如何创建和多样化的极性开关。在这项研究中，关键是阐明DPK和相互作用蛋白的细胞层特异性磷酸化模式（磷码）。对于前者，已经使用表达系统使用细胞层特异性启动子进行了实验，但是由于表达水平较低，尚未富含足够的蛋白质进行质量分析。另一方面，使用DPK过表达的质谱法对相互作用的蛋白质进行筛查正在顺利进行，并且已经获得了几种重要的候选蛋白质。