高等植物葉緑体の数とかたちの制御機構

高等植物叶绿体数量和形状的控制机制

• 批准号: 12740452
• 负责人: 伊藤 竜一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740452/
• 关键词: 葉緑体; ミトコンドリア; シロイヌナズナ; 形態; 分裂

1.通常の葉緑体は中央で分裂し,同サイズの娘葉緑体2個となるが,「中央」の認識機構は不明である.葉緑体の祖先,真正細菌には'MinCDEシステム'と呼ばれる分裂面決定機構が存在する.MinC, MinD両蛋白質は複合体を形成してFtsZによる細胞分裂リングの形成を阻害する.MinEは細胞中央の分裂面でのみ,MinCD複合体によるFtsZリング形成阻害を解除する.その結果,FtsZは分裂面でのみリングを形成できる.この点に着目し,前年度,シロイヌナズナより核コードminE, AtMinE1遣伝子を単離した.AtMinE1蛋白質は真正細菌のMinEに対してN末端に約100残基の延長部を持ち,この配列が葉緑体移行シグナルとして働く.本年度は,AtMinE1の転写産物量が1/3〜1/4に減少したシロイヌナズナのアンチセンス形質転換体を取得した.これらのラインでは葉緑体分裂阻害(数の減少とサイズの巨大化)が観察され,葉緑体分裂の正常な調節におけるAtMinE1の必要性が確かめられた.2.シロイヌナズナのゲノムデータベースの情報から,ミトコンドリア移行シグナル(presequence)様のN末端ペプチドを持ったキネシン様蛋白質(KRP)が5つ存在することが推定された.前年度,このうち2つのcDNA全長を単離した(MKRP1,MKRP2).ミトコンドリア内部に移行するKRPはこれまで知られておらず,かつミトコンドリア内にはキネシンモーターのレールとなる微小管は存在しないため,MKRPがミトコンドリア内に移行するとすれば興味深い.本年度はMKRPの細胞内局在を確かめるため,MKRP-GFPとHSP60(ミトコンドリア局在型シャペロニン)presequence-CFPとをタバコ葉で一過的に共発現させた.その結果,GFPとCFPとの共局在が確認され,MKRPのミトコンドリア移行能が示された.

1. Usually chloroplasts split in the center, two chloroplasts in the same division, and the "central" recognition mechanism is unclear. Chloroplast ancestors, true bacteria 'MinCDE' and call the mitotic plane determination mechanism exists.MinC, MinD protein complex formation, FtsZ, cell mitotic plane formation inhibition.MinE cell center mitotic plane,MinCD complex, FtsZ, cell mitotic plane formation inhibition removal. As a result, the FtsZ split plane is formed. In the previous year, the AtMinE1 protein was isolated from the MinE gene of a true bacterium by an extension of about 100 residues at the N-terminal, and the sequence of the protein was chloroplast migration. This year,AtMinE1's production volume decreased by 1/3 to 1/4, and the quality of products was improved. 2. It is presumed that the N-terminal selection of chloroplast protein (KRP) is present in the presence of chloroplast protein (KRP) 5. In addition, it is also presumed that there is a need for AtMinE1 in the normal regulation of chloroplast division. In the previous year, the full-length cDNA of 2 (MKRP1,MKRP2). The microtubule is not present in the inner part of the tube, and the KRP is not aware of the inner part of the tube. The MKRP is not aware of the inner part of the tube. This year, MKRP and HSP60 (MKRP-GFP and HSP60)presequence-CFP have been identified in the intracellular structure of MKRP. As a result,GFP and CFP were confirmed to be in the same place, and MKRP was demonstrated to be able to migrate from one site to another.

项目成果

Ryuuichi Itoh et al.: "A chloroplast protein homologous to the eubacterial topological specificity factor MinE plays a role in chloroplast division"Plant Physiology. 127・4. 1644-1655 (2001)

Ryuuichi Itoh 等：“与真细菌拓扑特异性因子 MinE 同源的叶绿体蛋白在叶绿体分裂中发挥作用”植物生理学 127・4（2001）。

Ryuuichi Itoh et al.: "Kinesin-related proteins with a mitochondrial targeting signal"Plant Physiology. 127・3. 724-726 (2001)

Ryuuichi Itoh 等：“具有线粒体靶向信号的驱动蛋白相关蛋白”植物生理学 127・3（2001）。

Ryuuichi Itoh et al.: "Reduced expression of the Arabidopsis minE gene affects size and number of chloroplasts"Cytologia. 66・4. 427-430 (2001)

Ryuuichi Itoh 等：“拟南芥 minE 基因的表达减少影响叶绿体的大小和数量”Cytologia 66·4 (2001)。