高等植物の分化成長における二成分制御系シグナル伝達因子の機能解析

高等植物分化生长中二元调控系统信号因子的功能分析

• 批准号: 11163210
• 负责人: 上口 智治
• 金额: $ 1.92万
• 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 (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-11163210/
• 关键词: 二成分制御系; センサーキナーゼ; HPt因子; レスポンスレギュレーター; リン酸リレー; 転写; シグナル伝達; 分化成長

1.二成分制御系遺伝子の検索と構造決定シロイヌナズナESTクローンバンクとゲノム情報の検索から、現在14種類のレスポンスレギュレーター遺伝子(ARR)、5種類のHPtメディエーター遺伝子(AHP)と3種類の新規センサーキナーゼ遺伝子(AHK)を確認し、cDNAレベルでの一次構造を確定した。ARRならびにAHP遺伝子群の発現解析を行い、いずれも根器官での発現が顕著であること、AタイプのARR遺伝子の発現は植物ホルモンのうち、サイトカイニンでのみ一過的に誘導されるがBタイプはそうではないことを見出した。2.ARR・AHPの分子機能1)Aタイプに属するARRタンパク質を精製し、大腸菌のHPt因子からリン酸基を受容できることを確認した。AHPタンパク質についても同様に、大腸菌のハイブリッドセンサーキナーゼからリン酸基を受容できること、ならびにそのリン酸基をARRタンパク質に転移できることを確認した。2)出芽酵母のHPt因子をコードするYPD1遺伝子の変異をAHP1が相補できることを証明した。この相補活性にはリン酸化部位であるヒスチジン残基が必須である。また出芽酵母のセンサーキナーゼをコードするSLN1遺伝子の変異はAHK3遺伝子によって相補されることも示した。この相補活性にも自己リン酸化部位のヒスチジン残基が必須である。以上の結果はARR,AHP,AHK各分子が二成分制御系の因子として機能しうることを示している。3.植物における機能解析1)酵母Two-hybrid法を用いてAHPと相互作用する植物の因子を検索した。その結果、AHP1〜3はBタイプのARR(ARR1,2,10)と、AHP2,3はそれらに加えてTCPドメインを持つ新規タンパク質と相互作用しうることを明らかにした。前者については酵母の系のみならず精製タンパク質のレベルで相互作用を確認し、相互作用がHPtドメインとARR1のレシーバードメイン間でなされることを明らかにした。さらにHPtからARR1へのリン酸基転移を証明した。後者のTCPドメインは最近注目されはじめた機能ドメインで、側芽の成長や花器官の対象性に関与する遺伝子の例が知られている。2)かずさDNA研究所との共同研究により、AHP、AHKおよびTCP遺伝子のノックアウト変異株の検索に着手した。

1. Two-component control system gene search and structure determination, now 14 kinds of control system gene search (ARR), 5 kinds of HPt gene search (AHP), 3 kinds of new control system gene search (AHK), cDNA gene search and structure determination. ARR is the most important component of AHP. ARR is the most important component of AHP. ARR is the most important component of AHP. 2. Molecular function of ARR·AHP 1) Purification of ARR·AHP and confirmation of HPt factor of Escherichia coli AHP is a method for determining the identity of Escherichia coli, and for determining the identity of Escherichia coli, the identity of Escherichia coli, and the identity of Escherichia coli. 2)The HPt factor of budding yeast is proved by AHP. The complementary activity of the acid site is essential. The yeast was introduced to the SLN1 gene and the AHK3 gene was introduced to the SLN1 gene. The complementary activity of the acid site of the enzyme must be determined. These results indicate that ARR,AHP and AHK are the factors of two-component control system. 3. 1) Yeast Two-hybrid method is used to analyze the interaction between plant factors. Results: AHP1 ~ 3: ARR(ARR1,2,10): AHP2,3: ARR (ARR 1, 2, 10): ARR The interaction between the yeast system and ARR1 was confirmed. HPt and ARR1 are proved to be the most important factors for acid radical shift. The latter's TCP interface has recently attracted attention, and examples of its functional interface are known to be related to the growth of lateral buds and the objectiveness of flower organs. 2) The DNA Research Institute and the Joint Research Center of AHP, AHK and TCP have started to explore the application of different strains.

项目成果

Ayako Nakamura, Tatsuo Kakimoto, Aya Imamura, Tomomi Suzuki, Chiharu Ueguchi, Takeshi Mizuno: "Biochemical characterization of a putative cytolcinin-responsive His-kinase, CKI1, from Arabidopsis thaliana"Biosci. Biotech. Biochem.. 63. 1627-1630 (1999)

Ayako Nakamura、Tatsuo Kakimoto、Aya Imamura、Tomomi Suzuki、Chiharu Ueguchi、Takeshi Mizuno：“来自拟南芥的推定细胞素响应型组氨酸激酶 CKI1 的生化特征”Biosci。