気孔孔辺細胞における光情報伝達とH^+-ATPaseの活性制御

气孔保卫细胞中光转导和 H^+-ATPase 活性的调节

基本信息

批准号：
11151224
负责人：
島崎研一郎
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11151224/
关键词：
気孔孔辺細胞青色光タンパク質のリン酸化 H^+-ATPase

项目摘要

昨年度の研究により青色光が孔辺細胞細胞膜H^+-ATPaseのC-末をリン酸化し、この酵素の活性化を引き起こす事を証明した。従って、この細胞膜H^+-ATPaseをリン酸化するプロテインキナーゼが存在し、その酵素が青色光により活性化される事が期待される。カビ毒フシコクシンもH^+-ATPaseを活性化するので、その様子と青色光による活性化の様子を比較した。カビ毒フシコクシンはH^+-ATPaseをリン酸化し、そのリン酸化はC-末に局限して起きた。また、リン酸化されるアミノ酸の種類はセリンとスレオニンであった。このリン酸化の様子は青色光とフシコクシンで全く同一であり、このリン酸化反応に同一のプロテインキナーゼが関与している事を示している。一方、青色光によるH^+-ATPaseのリン酸化はキナーゼ阻害剤K-252aに強く阻害された。しかし、フシコクシンによるリン酸化はほとんど阻害されなかった。この事実と一致して青色光によるH^+放出はK-252aで阻害されるが、フシコクシンによるH^+放出は阻害されなかった。このことは、H^+-ATPaseを直接リン酸化するキナーゼはK-252aに阻害されにくく、青色光情報伝達系のより上流のキナーゼはK-252aに感受性が高いことを示唆している。そこで、H^+-ATPaseの抗体を用いた免疫沈降産物中のプロテインキナーゼ活性を測定すると、H^+-ATPaseがリン酸化され、そのリン酸化にはカルシウムは必要とされなっかた。従って、H^+-ATPaseのC-末を基質とするカルシウム非依存性のプロテインキナーゼが孔辺細胞中に存在することが示唆された。現在このキナーゼを単離すべくTwo-hybrid法を用いたスクリーニングを遂行している。

去年的一项研究证明，蓝光磷酸化了后卫细胞膜H^+ATPase的C末端，从而导致该酶的激活。因此，预计存在磷酸化该细胞膜H^+ATPase的蛋白激酶，并且该酶将被蓝光激活。霉菌毒素fusicoccin还激活了H^+ATPase，因此我们将其激活与蓝光进行了比较。霉菌毒素毒素磷酸化的H^+ATPase，其磷酸化发生在C末端。此外，被磷酸化的氨基酸类型是丝氨酸和苏氨酸。这种磷酸化在蓝光和fusicoccin之间完全相同，表明相同的蛋白激酶参与了这种磷酸化反应。另一方面，激酶抑制剂K-252a强烈抑制了H^+ATPase的磷酸化。然而，fusicoccin的磷酸化几乎不抑制。与这一事实一致，蓝光引起的H^+释放受到K-252a的抑制，但是fusicoccin引起的H^+释放并未抑制。这表明直接磷酸化H^+ATPase的激酶不太可能被K-252a抑制，并且蓝光信号系统上游的激酶对K-252a更敏感。因此，当使用H^+ATPase的抗体测量免疫沉淀中的蛋白激酶活性时，将H^+ATPase磷酸化，并且钙的磷酸化不需要。因此，有人提出，基于H^+ATPase的C末端的钙独立蛋白激酶存在于后卫细胞中。当前，使用两杂交方法进行筛选以分离这种激酶。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Shimazaki, K., Goh, C-H. and Kinoshita, T.: "Involvement of intracallular Ca^<2+> in blue light-dependent proton pumping inguard cellprotoplasts from Vicia faba"Physiol. Plant.. 105. 554-561 (1999)

岛崎，K.，吴，C-H。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Kinoshita, T. and Shimazaki, K.: "Characterization of cytosolic cyclophilin from guard cells of Vicia fava L"Plant & Cell Physiol.. 40. 53-59 (1999)

Kinoshita, T. 和 Shimazaki, K.：“来自蚕豆保卫细胞的胞质亲环蛋白的表征”植物

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通讯作者：
長谷あきら