シロイヌナズナにおけるHis-Aspリン酸リレー情報伝達の分子機構

拟南芥His-Asp磷酸中继信号传导的分子机制

• 批准号: 01J01273
• 负责人: 鈴木 友美
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto University (2002)Nagoya University (2001)
• 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 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J01273/
• 关键词: サイトカイニン受容体; シロイヌナズナ; His-Aspリン酸リレー; Hisキナーゼ; 情報伝達; HPt因子

申請者らは、シロイヌナズナのHis-Aspリン酸リレー情報伝達系を構成する各種因子の検索と網羅的クローン化を完了している。その結果、現在までに3種類のセンサキナーゼ(AHK2-4)、5種類のHPt(AHP1-5)、14種類のレスポンスレギュレーター(ARR3-16)の存在を明らかにすることに成功した。各遺伝子に関して、cDNAをクローン化し一次構造を明らかにするとともに、各器官での遺伝子の発現様式を明らかにした。さらにAHPがHPt因子として、ARRがレスポンスレギュレーターとして機能する遺伝子であることを遺伝学的手法及び生化学的手法を用いて確定した。興味深いことに、AHK4がサイトカイニン受容センサーであることを示唆する結果も最近得られた。これらこれまでに得られた知見を元に、本研究では申請者は特にAHK, AHP遺伝子群に焦点を絞り細胞内情報伝達ネットワーク全体像の中でのAHK, AHP遺伝子群の位置付け、植物個体レベルでの器官間コミュニケーションを介した個体高次機能統御における役割という2つの視点から、シロイヌナズナにおけるHis-Aspリン酸リレー情報伝達系の解析を進める。本年度は以下の研究を実施することによってAHKsとAHPsまたはAHPsとARRsといった因子間の相互関係と各因子を網羅的に解析することで各因子の特異性を明らかにした。AHKsに関して1)大腸菌システムを利用してAHK2/3/4全ての恒常的活性型変異やドミナントネガティブ変異を作成し、それらを植物体に導入した。その結果、幾つかのラインでサイトカイニン情報伝達系が活性化したと思われるような表現型を示した。2)AHKs遺伝子の発現部位をGUS発現系を利用することでより詳細にし、各因子の発現部位の特異性を明らかにした。AHPsに関して1)酵母Two-Hybrid法を用いてAHP1-5の網羅的な相互作用解析を行った。その結果、新規相互作用因子を取得することに成功した。2)全てのAHPsに関して各器官におけるRNAレベルの発現、GUS発現系を利用した組織レベルでの発現を明らかにした。3)T-DNA挿入変異を検索することで機能欠損変異を取得した。今後これら欠損変異植物体を利用することでAHPのより詳細な生理機能を明らかにしたいと考えている。

申请人已经完成了构成His-Asp磷酸盐继电器信息传输系统的各种因素的搜索和全面克隆。结果，我们成功地揭示了存在三种类型的传感器激酶（AHK2-4），五种类型的HPT（AHP1-5）和14种响应调节剂（ARR3-16）。对于每个基因，cDNA被克隆以揭示其主要结构以及每个器官中基因的表达模式。此外，使用遗传和生化技术证实，AHP是一个功能作为HPT因子的基因，ARR是响应调节剂。有趣的是，最近还获得了结果，表明AHK4是细胞分裂素受体传感器。基于到目前为止获得的这些发现，在这项研究中，申请人将专注于AHK和AHP基因组，并将分析拟南芥中拟南芥中的His-App磷酸盐中继信息传输系统，将AHK和AHP基因组定位在较高级别的函数范围内的ehk和AHP基因组中，在整体信息传播网络中，可以通过阶层来控制各个级别的官能组织。今年，我们通过全面分析AHKS和AHPS或AHP或AHPS和ARR等因素之间的关系来阐明每个因素的特异性，以通过进行以下研究来阐明每个因素的特异性。关于AHK 1）使用大肠杆菌系统创建了AHK2/3/4的所有组成型主动和显性负突变，并将其引入植物中。结果表明表型似乎已经通过几条线激活。 2）通过利用GUS表达系统进一步详细介绍了AHK基因的表达位点，并阐明了每个因素的表达位点的特异性。关于AHP 1）使用酵母两杂交方法对AHP1-5进行了详尽的相互作用分析。结果，我们成功地获得了一个新型的相互作用因子。 2）使用GUS表达系统在组织水平上所有AHP的RNA水平的表达显示。 3）通过搜索T-DNA插入突变获得功能不足的突变。我们想通过利用这些缺陷的突变植物来阐明AHP的更详细的生理功能。