高等植物のペプチド性リガンドと受容体分子に対するSHEPHERDタンパク質の役割

SHEPHERD蛋白对高等植物肽配体和受体分子的作用

• 批准号: 15031213
• 负责人: 石黒 澄衞
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: Nagoya 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15031213/
• 关键词: シロイヌナズナ; SHEPHERD; CLAVATA; 分子シャペロン; ペプチド性因子; 花粉; タペート細胞; HSP90; 茎頂; エキシン; ペプチド性リガンド

シロイヌナズナのSHEPHERD(SHD)遺伝子がコードするGRP94は小胞体局在型のHSP90類似タンパク質である。一方、植物ゲノムにはペプチド性因子や受容体キナーゼの遺伝子が多数存在し、その一つであるCLV3ペプチドとCLV1/CLV2受容体はその機能発現にSHDタンパク質を必要とすることがわかっている。では、SHDのクライアントになるのはCLV1,2,3のいずれであるのか、また、CLV以外のペプチド性因子や受容体の中にもSHDを機能発現に必要とする因子があるのか、解析を行った。(1)SHDのクライアントであるCLV分子の同定CLV1,2,3遺伝子のプロモーター領域にSHDのcDNAクローンをつないでshd-1突然変異体に導入した。その結果、CLV3プロモーターで発現させると表現型が最もよく回復した。また、CLV3-GFPタンパク質を発現するシロイヌナズナの培養細胞の細胞内では、ごく微量ながら、SHDタンパク質にCLV3-GFPタンパク質が結合していることがCLV3抗体を用いた実験で確かめられた。以上より、少なくともCLV3がSHDタンパク質のクライアントであることが明らかになった。(2)機能発現にSHDを必要とするペプチド性因子の探索CLV3以外にもSHDを必要とする因子があるかどうか検討するため、さまざまなペプチド性因子をshd-1突然変異体のバックグラウンドで過剰発現させ、その効果が表現型に現れるかどうかを観察した。その結果、少なくとも3個のペプチド性因子について、過剰発現の効果がshd-1突然変異体では抑制されていた。この結果は、CLV3以外にもSHDを機能発現に必要とするペプチド性因子または受容体が存在することを示唆している。(3)花粉表層構造の形成におけるSHDの役割shd突然変異体では、本来網目状である表層の構造が崩れ、しわが寄ったような構造を示す。透過型電子顕微鏡で花粉の形成過程を追って表層構造の発達の様子を観察したところ、エキシンの発達やポレンコートの蓄積に異常が見られた。SHDは花粉表層の成分を供給するタペート細胞の機能にも重要な役割を果たしていることがわかった。

SHD (SHD) gene is similar to HSP 90 gene. A party, a plant must select the nature of the factor and the receptor, the majority of the genes exist, all of them are CLV3, CLV1/CLV2, the receptor is necessary for the functional development of SHD. Select factors other than CLV1,2,3 and SHD in the receiver and SHD in the receiver that are necessary for function realization. (1)SHD cDNA is introduced into the domain of SHD cDNA, and SHD-1 is introduced into the domain of SHD cDNA. As a result, CLV3 appears to be the most common phenotype. The CLV3-GFP protein was detected in cultured cells. The CLV3-GFP protein was detected in small amounts in cultured cells. The CLV3-GFP protein was bound to SHD protein. CLV3 SHD (2)SHD is necessary for functional development and SHD is necessary for exploration of factors other than CLV3. SHD is necessary for exploration of factors other than CLV3. SHD-1 is a sudden change in SHD-1. The results show that there are three different factors in the selection process, and the results of the occurrence process are shd-1 and shd-1. The result is that SHD functions other than CLV3 are necessary for the performance of the receptor. (3)During the formation of the pollen surface structure, the SHD suddenly changed, and the original mesh-like structure was broken. The process of pollen formation was traced by transmission electron microscope, and the abnormal accumulation of pollen in surface structure was observed. SHD is an important component of pollen surface layer.

项目成果

Katsunori Hatakeyama: "Antisense inhibition of a nuclear gene, BrDAD1, in Brassica causes male sterility that is restorable with jasmonic acid treatment"Molecular Breeding. 11. 325-336 (2003)

Katsunori Hatakeyama：“甘蓝中核基因 BrDAD1 的反义抑制会导致雄性不育，通过茉莉酸处理可以恢复”分子育种。

The Arabidopsis WAVY GROWTH 2 protein modulates root bending in response to environmental stimuli

• DOI: 10.1105/tpc.104.028530
• 发表时间: 2005-02-01
• 期刊: PLANT CELL
• 影响因子: 11.6
• 作者: Mochizuki, S;Harada, A;Sakai, T
• 通讯作者: Sakai, T

Minako Ueda: "The HALTED ROOT (HLR) gene encoding the 26S proteasome subunit AtRPT2a is essential for the maintenance of Arabidopsis meristems"Development. (印刷中). (2004)

Minako Ueda：“编码 26S 蛋白酶体亚基 AtRPT2a 的 HALTED ROOT (HLR) 基因对于拟南芥分生组织的维持至关重要”（出版中）。

The HALTED ROOT gene encoding the 26S proteasome subunit RPT2a is essential for the maintenance of Arabidopsis meristems

• DOI: 10.1242/dev.01096
• 发表时间: 2004-05
• 作者: Minako Ueda;K. Matsui;S. Ishiguro;R. Sano;T. Wada;I. Paponov;K. Palme;K. Okada

改訂3版 モデル植物の実験プロトコール イネ・シロイヌナズナ・ミヤコグサ編

修订后的第 3 版模型植物实验方案：水稻、拟南芥和莲花

• 发表时间: 2005
• 作者: Koshino-Kimura;Y.;島本 功
• 通讯作者: 島本 功