植物の高次生命現象における小胞輸送の機能解析

植物高等生命现象中囊泡运输的功能分析

基本信息

批准号：
14036231
负责人：
上田貴志
金额：
$ 1.92万
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 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-14036231/
关键词：
エンドソーム Ara6 Ara7 エンドサイトーシスアクチン gnom Rab Ypt GTPase

项目摘要

本年度は,エンドサイトーシスを担うオルガネラであるエンドソームの動態解析を中心に研究を行った.エンドソームに局在し,その融合を制御している低分子量GTPase (Ara6,Ara7)とGFPの融合タンパク質は,これまで観察が困難であったエンドソームの優れたマーカーとなり得る.我々は,それらを発現する形質転換シロイヌナズナ,及びその培養細胞を高感度高速顕微鏡観察システムを用いて可視化することにより,エンドソームが細胞内を非常に速い速度で運動していること,その運動がアクチンに依存していること,Brefeldin Aがエンドソームの凝集を引き起こすこと,オーキシンの極性輸送の阻害剤として知られるTIBAがエンドソームの運動を完全に阻害すること等を明らかにした.近年,オーキシンの排出輸送体の一つであると考えられるAtPin1タンパク質や,細胞壁を構成するペクチン,細胞膜の成分であるステロール等が,細胞内と細胞膜をリサイクリングしていることが報告されている.これらのリサイクリングはアクチンに依存していることから,植物のエンドサイトーシスがアクチンに依存しているであろうと予測されていたが,われわれの結果は,それを直接証明するものであった.さらに,これらのエンドソームマーカーを用いることにより,体軸形成に欠損を持つgnom変異体においては,エンドソームが異常に肥大していることも見いだした.今後は,現在の手法を改良することにより,エンドソームの動態のさらなる解明を目指すとともに,各種ストレス,植物ホルモン等へのエンドサイトーシスの応答を解析したい.また,エンドサイトーシスに関与する遺伝子に欠損を持つ変異体を収集,解析することにより,エンドサイトーシスが植物のいかなる現象に関与するのかも,さらに明らかにしていきたいと考えている.

今年，我们专注于内体的动态分析，负责内吞作用的细胞器。位置和调节其融合的低分子量GTPase（ARA6，ARA7）和GFP的融合蛋白可能是很难观察到的内体的绝佳标志。通过想象使用高度敏感的高速显微镜观察系统表达它们及其培养细胞的转化拟南芥，内体在细胞内以非常快速的速率移动，它们的运动取决于肌动蛋白和Brefeldin。据揭示，A会导致内体聚集，而TIBA（被称为生长素极性转运的抑制剂）完全抑制了内体运动。近年来，据报道，ATPIN1蛋白被认为是生长素的外排转运蛋白之一，果胶的外排转运蛋白，果胶构成细胞壁，固醇是细胞膜的成分，可以回收细胞膜。由于这些回收利用取决于肌动蛋白，因此可以预测植物中的内吞作用将取决于肌动蛋白，但我们的结果直接证明了这一点。此外，通过使用这些内体标记，我们还发现，内体在人体轴形成缺陷的GNOM突变体中是异常的肥厚性。将来，我们旨在通过改善当前方法进一步阐明内体的动力学，并分析内吞作用对各种压力，植物激素等的反应。我们还希望进一步阐明哪种现象内吞作用是通过收集和分析与内吞作用有缺陷的基因的那些现象涉及的。