液胞の分化からみた植物器官形成

从液泡分化角度看植物器官的形成

基本信息

批准号：
07270221
负责人：
西村いくこ
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

液胞形成に関わる液胞プロセシング酵素と液胞の機能的な変換における膜タンパク質の変動と主要膜タンパク質の構造解析について下記の成果が得られた.1.細胞が機能的な転換を図ろうとするとき,不要になった細胞内成分の積極的な分解が必須であるが,この選択てきな分解に液胞プロセシング酵素(VPE;Vacuolar processing enzyme)が関わっている可能性を検討した.液胞プロセシング酵素は液胞タンパク質の成熟化に関与する酵素である.アラビドプシスのゲノミックライブラリーから単離した3種類の液胞プロセシング酵素の遺伝子(αVPE,βVPE,γVPE)のプロモーターにGUS遺伝子をつないでシロイヌナズナとタバコに導入し,それぞれの発現様式を解析した.その結果,αVPEとγVPEのプロモーターが老化子葉などの組織で発現していたが,γVPEプロモーターは特に老化が始まる前から強い発現が見られた.一方,βVPEプロモーターは上記の種子細胞の液胞変換時に働いていることが分かった.2.液胞-プロテインボディ相互変換における膜タンパク質の役割を解明する目的で,膜成分の解析を行った.種子細胞において,プロテインボディから液胞への変換が起こる過程で,膜の流動性が上昇すること,またトノプラストのタンパク質が大きく入れ替わることを示した.乾燥種子のプロテインボディに特異的に蓄積する4種類の膜タンパク質(MP23,MP27,MP28,MP32)のcDNAを単離し,それらの構造を明らかにした.MP27とMP32はプロテインボディ膜の内側に表在しているが,一本のポリペプチドとして合成され液胞へ輸送された後に,液胞プロセシング酵素によって2本のタンパク質に分断されることが分かった.一方,MP23とMP28は6つの膜貫通領域を有するα-TIP(tonoplast intrinsic protein)であるが,種子の液胞に特異的なα-TIPの生理学的な機能を解明する目的で,MP23とMP28の2つの膜タンパク質を酵母の液胞膜で発現させることに成功した.

关于膜蛋白在液泡加工酶的功能转化中的变化，已经获得了以下结果。1。当细胞试图实现功能转化时，不必要的细胞内成分的主动降解至关重要，并且这种选择性降解是必要的。酶参与的可能性。液泡加工酶是参与液泡蛋白成熟的酶。 GUS基因与从拟南芥基因组文库中分离出的三种类型的液泡加工酶（αVPE，βVPE，γVPE）的启动子，并将它们引入拟南芥thaliana和烟草中，以及分析了每种表达模式。结果表明，αVPE和γVPE的启动子在诸如衰老子叶等组织中表达，但是γVPE启动子甚至在衰老开始之前都特别强大。同时，发现在上述种子细胞的液泡转化期间，发现βVPE启动子起作用。 2。膜蛋白在液泡蛋白体互连中的作用为了阐明差异，我们分析了膜成分。在种子细胞中，膜的流动性升高，块状蛋白被显着替代。我们分离了四种类型的膜蛋白（MP23，MP27，MP28，MP32）的cDNA，这些cDNA专门积聚在干燥种子的蛋白质体中，并揭示其结构。 MP27和MP32在蛋白质体膜内可见，但是在合成为单个多肽并运输到液泡之后，发现液泡加工酶分为两种蛋白质。同时，MP23和MP28具有6个跨膜区域。固有蛋白（固有蛋白），我们在酵母的液泡膜上成功表达了两种膜蛋白MP23和MP28，目的是阐明特定于种子液泡的α-TIP的生理功能。