塩ストレスによる細胞死誘導機構

盐胁迫诱导细胞死亡的机制

基本信息

批准号：
10740370
负责人：
且原真木
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

プログラム細胞死(アポトーシス)は最近の研究から、植物細胞において道管形成などの形態形成や病原菌への抵抗性などで、中心的な役割をになう重要な細胞機構であると考えられるようになってきた。しかしその初期過程および分子メカニズムについてはまだ不明の点が多い。そこでこれらの点について、塩ストレスによって細胞死が誘導されるオオムギ根の実験系で研究をおこなった。動物細胞のアポトーシスにおいては、核DNAの断片化に先立って細胞膜インテグリティーの崩壊が起こるとされている。すなわち、通常では細胞膜脂質二重層の細胞質側に局在するフォスファチジルセリン(PS)の局在がくずれ、細胞外からPSに特異的に結合するアネキシンVによって細胞が標識されるようになる。昨年度の研究ではオオムギ根、オオムギ培養細胞、およびイネ培養細胞から単離したプロトプロストでは、塩ストレス処理によってはアネキシンVで標識されるようにはならない、という結果を報告した。今年度はプロトプロスト化しない、組織のままの根端を用いて、染色液を加圧して処理することにより染色することができることを見出した。すなわち塩ストレス処理後30分〜1時間で、一部の細胞がアネキシンVで標識されるようになることを明らかにした。また細胞死抑制遺伝子として、いくつかの植物種からdad1遺伝子が報告されたので、オオムギにおいても、そのホモログを検索した。PCR法を用いていくつかの産物を検出したが、塩基配列を解析した結果、既存のdad1と類似するものは見つからなかった。引き続きオオムギdad1の同定を進めているところである。

最近的研究导致了这样的想法，即程序性细胞死亡（凋亡）是一种重要的细胞机制，在植物细胞中起着核心作用，例如形态发生，例如导管形成和对病原体的抗性。但是，关于其初始过程和分子机制仍然有许多未知数。因此，我们在大麦根的实验系统中对这些点进行了研究，其中细胞死亡是由盐胁迫诱导的。在动物细胞的凋亡中，在核DNA破裂之前发生了细胞膜完整性的破坏。换句话说，通常位于细胞膜脂质双层的细胞质侧的磷脂酰丝氨酸（PS）的定位受到破坏，并用膜联蛋白V将其标记为膜联蛋白V，该膜片特异性地与PS结合了PS。去年的研究报告说，由于盐胁迫治疗，从大麦根，大麦培养的细胞和水稻培养细胞中分离出的蛋白4prost并未用膜联蛋白V标记。今年，我们发现可以使用未蛋白预防的根尖向染料溶液加压，并将其像在组织中一样对待。也就是说，有些细胞在盐胁迫治疗后的30分钟至1小时后用膜联蛋白V标记。此外，由于据报道了从几种植物物种作为细胞死亡抑制基因的DAD1基因，因此在大麦中还搜索了同源物。尽管使用PCR检测到了几种产品，但分析了基本序列，并且没有发现任何产品与现有的DAD1相似。我们正在继续识别大麦dad1。