茎の伸長生長制御の解析

茎伸长生长控制分析

• 批准号: 14036207
• 负责人: 高橋 陽介
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hiroshima University
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14036207/
• 关键词: ジベレリン; 転写調節因子; 14-3-3; 細胞内局在制御; リン酸化

植物の主軸は茎頂-根端軸であり、その軸性を端的に現している器官が茎である。茎の細長い形態は器官を構成する個々の細胞の軸方向に偏った細胞伸長に依存している。ジベレリン(GA)は植物の伸長生長に顕著な促進作用を示す植物ホルモンである。RSGは我々がタバコからクローン化したbZIP型転写因子である。RSGの機能を阻害すると茎の伸長生長が著しく抑制される。我々はRSGの標的遺伝子の一つがGA合成系のent-カウレン酸化酵素遺伝子であることを見出した。さらに14-3-3タンパク質がRSGの細胞内局在制御を介してRSGの機能を負に調節していることを明らかにした。本研究ではGAによる茎の伸長生長制御の分子機構を明らかにすることを目的とし、転写因子RSGの細胞内局在に影響を与える刺激の探索、RSGをリン酸化するキナーゼについて解析した。RSGと14-3-3の結合はRSGのSer-114のリン酸化によって制御されている。RSGを基質とし、対照にS114A変異タンパク質を用いて、タバコのタンパク質粗画分中のキナーゼ活性を調べた。RSGのSer-114をリン酸化するキナーゼはCa^<2+>により顕著に活性化された。そこでタバコのCDPKについて解析した。組み換えCDPKを使ったin vitroの解析の結果、CDPKがRSGのSer-114をリン酸化するキナーゼである事が強く示唆されたRSGの細胞内局在を制御する刺激をRSG-GFPを発現する形質転換植物を用いて検索した。その結果、GAの内生量を低下させるとRSGは核に蓄積し、逆にGA投与によりRSGは核から消失する事を見出した。この結果はGA内生量調節に関与する転写因子RSGの細胞内局在は、GAによって制御されている事を示している。さらにGAによるRSGの細胞内局在制御には14-3-3との結合が必要であることが明らかになった。GA内生量はGA信号伝達経路を介したフィードバック制御により植物個体では精密に調節されている。今年度得られた結果は転写因子RSGがGAのフィードバック制御に関与する事を示唆している。

The main axis of the plant is the apex of the stem and the end of the root. The axis of the plant is the end of the stem. Slender stem morphology and organ composition depend on the axial orientation of each cell and cell elongation. The growth of plant elongation is promoted by GA. RSG is a ZIP-type writing factor. The function of RSG is to inhibit the growth of stem elongation. We are looking forward to seeing you in the future. The 14-3-3 pathway is responsible for the regulation of RSG's intracellular functions. In this study, we explored the molecular mechanism of GA and stem elongation regulation, explored the effects of RSG on the intracellular structure, and analyzed the mechanism of RSG acidification. The binding of RSG to Ser-114 and RSG to Ser-114 was investigated. RSG matrix, light S114A different quality, different quality, different activity Ser-114 of RSG is activated by Ca^<2+>. The analysis of CDPK is carried out in the following ways: The results of analysis of CDPK in vitro, CDPK in Ser-114, CDPK in vitro, CDPK in vitro, CDPK in vitro, As a result, GA production is low, and RSG nuclear accumulation, reverse GA investment, and RSG nuclear disappearance occur. These results indicate that the regulation of GA production is related to the intracellular regulation of RSG and GA. The cellular structure of RSG is controlled by GA and 14-3-3. The combination of GA and RSG is necessary. GA endogenous quantity is closely regulated by GA signal transduction pathway. This year's results show that the RSG factor is related to GA and control.

项目成果

石田さらみ, 高橋陽介: "茎の形成"蛋白質核酸酵素. 47. 1581-1586 (2003)

Sarami Ishida，Yosuke Takahashi：“茎形成”蛋白质核酸酶 47. 1581-1586 (2003)。

Takahashi et al.: "Involvement of RSG and 14-3-3 proteins in the transcriptional regulation of a GA biosynthetic gene"J. Plant Growth Regul.. (in press). (2003)

Takahashi 等人：“RSG 和 14-3-3 蛋白参与 GA 生物合成基因的转录调控”J.

Ishida et al.: "Regulation of endogenous amounts of gibberellins by a bZIP transcription factor RSG and 14-3-3 proteins"Research Signpost. (in press). (2003)

Ishida 等人：“bZIP 转录因子 RSG 和 14-3-3 蛋白对内源性赤霉素的调节”研究路标。