カルシウムシグナルによる光合成統御の器官間コミュニケーション

通过钙信号进行光合作用控制的器官间通讯

• 批准号: 12025209
• 负责人: 鳥山 尚志
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12025209/
• 关键词: シロイヌナズナ; カルシウム; サイクリックヌクレオチド依存性カチオンチャネル; 電位依存型カルシウムチャネル

シロイヌナズナのサイクリックヌクレオチド(cXTP)依存性カチオンチャネルAtCNGC1は、Ca^<2+>K,Na^+を透過する非選択性カチオンチャネルで、C-末端にカルモデュリン(CaM)結合サイトとcXTP結合サイトを持ち、cXTPの結合によって活性化され、Ca^<2+>/CaMによって抑制されると予想される。これを出芽酵母の仮想的カルシウムチャネル欠損株cch1に発現させたところ、低Ca^<2+>培地中での生育が回復し、AtCNGC1がCa^<2+>輸送能を持つことが示唆された。一方、酵母のK^+輸送体破壊株CY162は低K^+濃度下では生育が抑制される。AtCNGC1を導入すると低Ca^<2+>濃度では濃度に依存して生育が回復したが、高Ca^<2+>濃度では濃度依存的生育抑制が見られた。AtCNGC1は細胞外からCa^<2+>を取り込んで細胞内濃度を上昇させるが、上昇したCa^<2+>はCaMを活性化して、AtCNGC1のCaM結合サイトに結合してチャネル活性を抑制するために、再び細胞内Ca^<2+>濃度が低下して酵母の生育が抑制されたものと推定される。シロイヌナズナのゲノムデータベースより推定された電位依存型Ca^<2+>チャネル様遺伝子のcDNA(AtTPC1)をクローニングした。、AtTPC1は全長733アミノ酸残基から成り、6つの膜貫通領域(S2-S6)をもつ2つの相同的ドメインより構成されている。最近報告されたラット腎臓由来の電位依存型Ca^<2+>チャネルTPC1(two-pore channel)と高い相同性を示している。また、RT-PCRの結果は広く各器官に発現することを示した。AtTPC1は出芽酵母CCH1欠損株の低Ca^<2+>濃度下での生育を部分相補した。更に、シリコンレイヤー遠心法により、この菌株は対象菌株と比較して高いCa^<2+>輸送能を持つことが示された。これらの結果はAtTPC1がCa^<2+>輸送能を持つチャネルであることを示唆している。

CXTP binding activity is expected to be activated and Ca^<2+>/CaM binding activity is inhibited. In addition, the growth and recovery of the mutant strain cch1 in low Ca^<2+> culture medium, AtCNGC1 and Ca^<2+> transport energy were also observed. K^+ transporter CY162 was found to inhibit growth at low K^+ concentrations. When AtCNGC1 was introduced, fertility was restored at low Ca^<2+> concentrations but was concentration-dependent, and fertility was suppressed at high Ca^<2+> concentrations but was concentration-dependent. AtCNGC1 increases extracellular Ca^<2+> concentration, increases intracellular Ca^<2+> concentration, activates CaM, inhibits CaM binding activity, decreases intracellular Ca^<2+> concentration, and inhibits yeast fertility. The potential dependent Ca^<2+> gene is estimated to be the cDNA of the gene (AtTPC1). AtTPC1 has a total length of 733 amino acid residues, 6 amino acid residues and 6 amino acid residues. Recently, it has been reported that the potential-dependent Ca^<2+> cell TPC1 (two-pore channel) derived from the kidney has high similarity. The results of RT-PCR are shown in the following table. AtTPC1 partially complemented budding yeast CCH1 with low Ca^<2+> concentrations. In addition, this strain has a high Ca^<2+> transport energy and is shown in the comparison of strain. The result is AtTPC1 and Ca^<2+> transport energy.

项目成果

Kawano,T.: "Phenylethylamine-induced generation of reactive oxygen species and ascorbate free radicals in tobacco suspension culture : Mechanism for oxidative burst mediating Ca^<2+> influx."Plant Cell Physiol.. 41. 1259-1266 (2000)

Kawano,T.：“烟草悬浮培养物中苯乙胺诱导的活性氧和抗坏血酸自由基的产生：氧化爆发介导 Ca^2 流入的机制。”植物细胞生理学.. 41. 1259-1266 (2000)

Kawano,T.: "Aromatic monoamine-induced immediate oxidative burst leading to an increase in cytosolic Ca^<2+> concentration in tobacco suspension culture."Plant Cell Physiol.. 41. 1251-1258 (2000)

Kawano,T.：“芳香单胺诱导的立即氧化爆发导致烟草悬浮培养物中胞质 Ca^2 > 浓度增加。”植物细胞生理学.. 41. 1251-1258 (2000)