光形態形成の初期過程としての細胞表層アクチン繊維構造変化の解析

细胞表面肌动蛋白纤维结构变化作为光形态发生早期过程的分析

• 批准号: 03640571
• 负责人: 門田 明雄
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03640571/
• 关键词: 光形態形成; 細胞骨格; アクチン繊維; 微小管; フィトクロム; 青色光吸収色素; 光信号伝達

植物はその正常な発達・形態形成を行うために光を環境情報として利用しており,フィトクロム,青色光吸収色素を受容色素とする,いわゆる光形態形成反応を示す.シダ原糸体細胞ではこれら光受容体は細胞膜近辺に配向しており(Wada&Kadota 1987,1989),また,光受容体の存在部位と空間的に近い細胞表層部のアクチン繊維構造が光照射に伴い大きく変化することがわかっている(Kadota&Wada 1992ab).そこで本研究ではシダ原糸体細胞を用い,光信号伝達過程の解析として,光によるアクチン繊維構造変化の制御機構とその光形態形成反応における役割を明らかにすることを目的とした.1.生細胞中のアクチン繊維構造の観察光反応に伴うアクチン繊維構造の変化を動的に調べるため、ロ-ダミンファロイディンをエレクトロポレ-ョンにより生細胞中に導入した.エレクトロポレ-ションを行う際の電圧,電流,印加時間を様々に変え,アクチン繊維の生体染色を試みた.現在までのところ,観察に十分な染色には成功していないが,さらに条件を検討し,光によるアクチン構造の動的変化を解析する予定である.2.アクチン繊維構造変化の役割光屈性,先端部光膨潤反応では先端部のアクチンリング構造(Kadota&Wada 1989b)が変化し,これは微小管のリング構造の変化を伴う(Kadota&Wada 1992a).この反応が成長反応であり,微小管の配向が細胞壁ミクロフィブリルの配向を制御することから,アクチン構造の変化は微小管構造の変化を誘起する役割を負うと思われる.そこで細胞骨格重合阻害剤を用い,これが正しいか否か調べた.その結果,微小管阻害剤のコルヒチン,アミプロフォスメチルは微小管リング構造を破壊するもののアクチンリング構造には影響を与えないこと,これに対し,アクチン重合阻害剤のサイトカラシンBはアクチンリングを壊すだけでなく,微小管リング構造も破壊することがわかった(Kadota&Wada 1992c).予想した通り,このことは先端部リング構造においてアクチンは微小管の配向を決定していることを示している.

Plant growth and morphogenesis are normally carried out using light and environmental information. Cyan light absorbs pigment and receives pigment. The photoreceptors are aligned near the cell membrane (Wada&Kadota 1987, 1989), and the photoreceptors exist near the cell surface in the space (Kadota&Wada 1992ab). This study is aimed at analyzing the process of light signal transmission in somatic cells, and controlling the mechanism of light signal transmission in somatic cells. The first step is to introduce the gene into the cell. The voltage, current, and time during the process are changed, and the biological staining is tried. 2. The structural transformation of the micro-tube is accompanied by the structural transformation of the micro-tube (Kadota & Wada 1989b). The orientation of the micro-tube is controlled by the orientation of the cell wall. The cell structure of the cell is overlapped with the resistance of the cell. As a result, the micro-tube resistance component is affected by the micro-tube structure (Kadota&Wada 1992c). To determine the orientation of the microtube, the structure of the tip part of the microtube should be determined.

项目成果

Kadota,A&Wada,M: "The circular arrangement of wrtical microtubules around the subapex of tipーgrowing fern protonemata is sensitive to cytochalasinB." Plant and Cell Physiology. 33. 99-102 (1992)

Kadota,A&Wada,M：“尖端生长的蕨类原丝体亚尖周围的圆形微管对细胞松弛素 B 敏感。”植物和细胞生理学 33. 99-102 (1992)。