液胞崩壊型植物プログラム細胞死の誘導・実行機構の解析

植物液泡塌陷型细胞程序性死亡的诱导与执行机制分析

• 批准号: 01J06179
• 负责人: 小原 圭介
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06179/
• 关键词: プログラム細胞死; 液胞; 管状要素; 分化; カルシウム; カルモジュリン; アスコルビン酸; オルガネラ; 活性酸素; 加水分解酵素

植物のプログラム細胞死機構をヒャクニチソウ道管細胞分化系およびシロイヌナズナを用いて解析した。これまでに私は、道管細胞がプログラム細胞死を起こす際に、加水分解酵素を蓄積した液胞を崩壊させて、核を含む細胞内容物を迅速に分解するという仕組みを明らかにしてきた。今年度は、カルモジュリンの管状要素分化初期過程および細胞死における機能について詳細に調べた。その結果、カルモジュリンは、道管前駆細胞がブラシノステロイドを受容し、局所的に活性酸素を発生させた後に、その部位でヘミセルロース成分が沈着する過程で働いていることが明らかとなった。また、液胞に蓄積する加水分解酵素や道管細胞に特徴的な二次細胞壁のリグニン化に関わる酵素の発現誘導を媒介することを明らかにした。また、動物の細胞死時にミトコンドリアから漏出し、細胞死を誘導するapoptosis-inducing factorのシロイヌナズナホモログと思われる遺伝子を単離した。この遺伝子にGFPを融合したコンストラクトを作成し、葉で一過的に発現させ、これがミトコンドリアに局在することを確かめた。また、この一つの遺伝子が2つの転写開始点を持ち、それらを使い分けることにより長短2種類のmRNAを作り分け、タンパク質をミトコンドリアと葉緑体に送り分けていることを明らかにした。1遺伝子由来の産物が、転写レベルでの制御により、両オルガネラに移行する世界初の例となった。さらに、植物器官毎に両mRNA蓄積量が制御されていることを明らかにした。また、イネのホモログを調べ、同様の実験を行い、この現象が単子葉植物でも保存されていることを明らかにした。

The plant cell death mechanism was used to analyze the differentiation system of the plant cell. The contents of the liquid cells were rapidly decomposed, and the contents of the cells were rapidly decomposed. This year, during the initial stage of differentiation of tubular elements, the mechanism of differentiation of tubular elements will not be affected. The results of the experiment, the results of the experiment, the tolerance of the cells in the front of the canal, the tolerance of the cells in the front of the canal, the active acid of the office, and the components of the tissue were found to be in the process. The water-decomposing enzyme is added to the liquid cell, the secondary cell wall is changed, the enzyme is activated, and the vector is activated. When the cell of the animal or animal is dead, the cell is dead. The apoptosis-inducing factor cell is dead. We need to make sure that we can make sure that we are in a situation where we can make sure that we do not know if we are going to have a problem with GFP. As soon as possible, the starting point of the system should be maintained, and the mRNA should be divided into two categories: the length of the system, and the length of the system. 1. The origin of the baby, the object, the writing, the control, the migration, the beginning of the world. The amount of mRNA accumulated in plant organs and organs should be controlled and controlled. In the same way, you can save the plants in the same way.

项目成果

Keisuke Obara: "Programmed cell death in xylem differentiation."Programmed cell death in plants (J.Gray eds.). 131-154 (2003)

Keisuke Obara：“木质部分化中的程序性细胞死亡。”植物中的程序性细胞死亡（J.Gray 编辑）。

Keisuke Obara: "Plant (Zinnia elegans) vessel elements transdifferentiated from mesophyll cells in vitro."Nature Review Molecular and Cell Biology. 4. 10-11 (2003)

Keisuke Obara：“植物（百日草）导管成分在体外从叶肉细胞转分化。”《自然评论分子与细胞生物学》。

Keisuke Obara, Hiroo Fukuda: "Programmed cell death in xylem formation. In "PROGRAMMED CELL DEATH IN PLANTS (J.Gray eds)""Academic Press, Shefield (In press). (2003)

Keisuke Obara、Hiroo Fukuda：“木质部形成中的程序性细胞死亡。在“植物中程序性细胞死亡（J.Gray 编辑）”中，谢菲尔德学术出版社（正在出版）。

Keisuke Obara: "Plant vessel elements trans-differentiated from mesophyll cells in vitro."Nature Cell Biology. 5. 15 (2003)

Keisuke Obara：“植物导管成分在体外从叶肉细胞转分化。”《自然细胞生物学》。

Keisuke Obara, Kazuyoshi Sumi, Hiroo Fukuda: "The use of multiple transcription starts causes the dual targeting of Arabidopsis putative monodehyroascorbate reductase to both mitochondria and chloroplasts"Plant Cell Physiology. 43(7). 697-705 (2002)

Keisuke Obara、Kazuyoshi Sumi、Hiroo Fukuda：“多重转录起始点的使用导致拟南芥推定单脱氢抗坏血酸还原酶双重靶向线粒体和叶绿体”《植物细胞生理学》。