MDRタイプABCトランスポータによるオーキシン極性輸送の分子機構

MDR型ABC转运蛋白对生长素极性转运的分子机制

• 批准号: 15031217
• 负责人: 矢崎 一史
• 金额: $ 3.97万
• 依托单位: Kyoto 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-15031217/
• 关键词: ABCタンパク質; MDRサブファミリー; AtPGP4; AtABCA1; シロイヌナズナ; オーキシン極性輸送; IAA; 膜輸送; ABCトランスポータ; 物質輸送; MDR; 植物ホルモン; 遺伝子発現; 維管束

本研究においてはシロイヌナズナのT-DNAタグラインを利用して、AtMDR4(AtPGP4)とその類似メンバーAtABC1に関して生理学的及び生化学的解析を行い、植物細胞における植物ホルモン輸送に関わる新しいメンバーとしてのABCトランスポーターの役割と、その輸送の分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。本年度は、主にAtMDR4(AtPGP4)に関して顕著な進展があった。AtMDR4のコーディング領域にT-DNAの挿入されたシロイヌナズナのT-DNAタグラインは、芽生えの時に根の伸長・発達が野生株に比べて明確に遅延することが見出された。これは、本遺伝子が根で発現していることと良い整合性を示す。根の中でも主に表皮細胞で発現しており、根の基部では皮層でも高い発現がみられた。この遺伝子の高発現株を用い、茎頂から根端へのオーキシン輸送を測定したところ、高発現株で2.5倍に極性輸送が上昇していた。破壊株を用いたメタボローム解析では、根に投与したIAAが破壊株では半分程度にしか取り込まれない結果を得た。それに対し、高発現株では、オーキシンの取り込みが上昇していた。さらに、HeLa細胞を用いた細胞輸送系では、AtMDR4を発現した細胞はコントロールに比べ、IAAをより取り込むことが見出され、そのIAAの内向き輸送はオーキシン輸送阻害剤NPAで明確に阻害された。これらのことから、IAAが根端から上向きに輸送されるところにAtMDR4が関与していることが示唆された。そこで、ペプチド抗体を用いた蛍光免疫組織染色を行ったところ、AtMDR4は根の表皮細胞の下側の面に局在していることが認められ、仮説を強く支持する結果を得た。一方、AtMDR4と最も類似するAtMDR21についても発現特性を調べたところ、本分子はむしろ地上部で発現しており、機能の役割分担が示唆された。

This study に お い て は シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の T - DNA タ グ ラ イ ン を using し て, AtMDR4 (AtPGP4) と そ の similar メ ン バ ー AtABC1 に masato し て physiology and び biochemical analytical を い, plant cell に お け る plant ホ ル モ ン conveying に masato わ る new し い メ ン バ ー と し て の ABC ト ラ ン ス ポ Cut と ー タ ー の service, そ の conveying の molecular メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る こ と を purpose と し た. This year, に and the main にAtMDR4(AtPGP4)に have made て顕 progress な. AtMDR4 の コ ー デ ィ ン に グ field T - DNA の scions into さ れ た シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の T - DNA タ グ ラ イ ン は, sprout え の の に root elongation, when 発 da が wild strains に than べ て clear に 遅 delay す る こ と が see out さ れ た. こ れ は, this but 伝 が root で 発 now し て い る こ と と good い integrated を す. In the root canal, the main に epidermal cells of the で root canal are で present with <s:1> てお, and in the base of the root canal, the で cortex and the で height of the are <s:1> present with がみられた. こ の posthumous son 伝 の 発 now を strains with high い, stem top か ら radicular へ の オ ー キ シ ン conveying を test し た と こ ろ 2.5 times, high 発 now で に polarity conveying が rise し て い た. Broken 壊 を strains with い た メ タ ボ ロ ー ム parsing で は, root に cast with し た IAA が broken 壊 strains で は half degree に し か take り 込 ま れ な た を い results. Youdaoplaceholder0 against それに, for the high-occurrence plant で で, and for the <s:1> キシ <s:1>, the <s:1> is taken as 込みが and then increased by た て た た た. さ ら に, HeLa を with い た cells conveying system で は, AtMDR4 を 発 now し た cells は コ ン ト ロ ー ル に than べ, IAA を よ り take り 込 む こ と が shows さ れ, そ の IAA の introverted き conveying は オ ー キ シ ン conveying resistance against one of the NPA で clear に resistance against さ れ た. こ れ ら の こ と か ら, IAA が radicular か ら on to き に conveying さ れ る と こ ろ に AtMDR4 が masato and し て い る こ と が in stopping さ れ た. を そ こ で, ペ プ チ ド antibody with い た 蛍 immunohistochemical staining of light line を っ た と こ ろ, AtMDR4 の は root epidermal cells の underside の に bureau in し て い る こ と が recognize め ら れ support, strong 仮 said を く す た を る results. Side, AtMDR4 と も most similar す る AtMDR21 に つ い て も 発 now features を adjustable べ た と こ ろ, this molecular は む し ろ aboveground で 発 now し て お り cut function の service and share the が in stopping さ れ た.

项目成果

The AtPPT1 gene encoding 4-hydroxybenzoate polyprenyl diphosphate transferase in ubiquinone biosynthesis is required for embryo development in Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1007/s11103-004-1298-4
• 发表时间: 2004-07-01
• 期刊: PLANT MOLECULAR BIOLOGY
• 影响因子: 5.1
• 作者: Okada, K;Ohara, K;Yamane, H
• 通讯作者: Yamane, H

植物ABCタンパク質スーパーファミリーの多様性

植物ABC蛋白超家族的多样性

• 发表时间: 2004
• 期刊: 生化学 Vol.76 No.9
• 作者: Hirose;N.;Kihara;K;Tsubomi;H.;Mima;T.;Ueki;Y.;Fukuyama;H.;Osaka N.;小黒 昌文;Masafumi OGURO;士反 伸和;士反 伸和他;士反 伸和他;士反 伸和;士反 伸和 他
• 通讯作者: 士反 伸和 他

矢崎一史: "ABCトランスポーター「植物の膜輸送システム 植物細胞工学シリーズ18」"秀潤社. 236(119-128) (2003)

矢崎和志：“ABC Transporter‘植物膜运输系统植物细胞工程系列18’”《书俊社》236(119-128)(2003)。

Shitan, N.: "Involvement of CjMDR1, a plant MDR-type ABC protein, in alkaloid transport in Coptis japonica."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 751-756 (2003)

Shitan, N.：“CjMDR1（一种植物 MDR 型 ABC 蛋白）参与黄连生物碱转运。”Proc.Natl.Acad.Sci.USA。

Terasaka, K.: "Thalictrum minus cell cultures and ABC-transporter"Phytochemistry. 62. 483-489 (2003)

Terasaka, K.：“唐松草减去细胞培养物和 ABC 转运蛋白”植物化学。