高等植物におけるHis-Aspリン酸転移情報伝達の分子機構

高等植物His-Asp磷酰基转移信号的分子机制

基本信息

批准号：
01J01251
负责人：
今村綾
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

His-Aspリン酸リレー情報伝達機構はセンサーキナーゼ、HPt因子、レスポンスレギュレーターの3因子からなりそれぞれに保存されたHis残基とAsp残基間のリン酸リレーによって情報伝達が行われている。これまでに高等植物において植物ホルモン応答に関与していることが示されその重要性が注目されている。シロイヌナズナでは全ゲノムが決定されこの機構を構成するセンサーキナーゼが11種類、HPt因子が5種類、レスポンスレギュレーター(ARR)が22種類存在することが明らかとなった。ARRはその構造およびホルモン応答の特徴から10種類のタイプA、11種類のタイプBに大別できる。私はシロイヌナズナにおけるHis-Aspリン酸リレー系に関してレスポンスレギュレーターを中心に解析を行っている。タイプB ARRはアミノ酸配列の詳細な解析から3グループにわけることができる。これと11種類のタイプBARRプロモーターGUS植物体やRT-PCRを用いてそれぞれの遺伝子の特異的発現パターンを網羅的に解析すると、これまでに解析の進んでいるARR1、ARR2、ARR10、ARR11の他に先の系統樹の代表的なグループに属するARR14、ARR20、ARR21は特徴的な発現パターンを示すことが示唆された。またレスポンスレギュレーターの機能領域の過剰発現型植物体においてもそれらを示唆する表現型を示すものがあった。これらの結果とHis-Aspリン酸リレー系を介したサイトカイニン情報伝達機構との関連性は今後明らかにしたいと考えている。またARR21の機能領域の過剰発現型植物体においてはタイプA ARRの発現も興味深いパターンを示した。以上より現在までにシロイヌナズナにおけるレスポンスレギュレーターの機能的役割分担を明らかにするてがかりが得られたと考えている。今後はレスポンスレギュレーターの機能に注目すると共にHis-Aspリン酸リレー系の全貌を明らかにしていきたい。

HIS-ASP磷酸盐继电器信息传递机制包括三个因素：传感器激酶，HPT因子和响应调节剂，并且通过其ASP残基之间的磷酸盐继电器进行了信息，这些继电器在每种情况下都是保守的。到目前为止，它已被证明参与了较高植物的植物激素反应，其重要性引起了人们的关注。已经揭示了整个基因组在拟南芥，11种构成这种机制的传感器激酶，5种类型的HPT因子和22种类型的响应调节剂（ARRS）中确定。 ARR可以根据其结构和激素响应特征将ARR大致分为10种A和11型B型。我主要是使用响应调节剂对拟南芥中HIS-ASP磷酸盐继电器系统进行分析。 B型ARR可以从氨基酸序列的详细分析中分为三组。使用此基因和11种类型的Barr启动子GUS植物和RT-PCR对每个基因的特定表达模式的全面分析表明，除了迄今已分析的ARR1，ARR2，ARR10和ARR11外，还属于属于先前的系统生成树的代表性组，表现出独特的表达方式。还有一些植物表明表型表明它们过表达了响应调节剂的功能区域。我们想阐明这些结果与将来通过HIS-ASP磷酸继电器系统传播细胞分裂素信息传播之间的关系。此外，A型ARR的表达在过表达ARR21功能区域的植物中还显示出有趣的模式。从以上，我们认为当前的证据已经能够阐明拟南芥中响应调节剂的功能作用划分。将来，我们将重点关注响应调节剂的功能，并揭示His-ASP磷酸盐继电器系统的全部情况。