植物水チャネルとCa^<2+>輸送システムの細胞・器官特異性と多細胞系構築

植物水通道和Ca^<2+>运输系统的细胞/器官特异性和多细胞系统构建

• 批准号: 13017209
• 负责人: 前島 正義
• 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: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13017209/
• 关键词: 液胞膜; Ca^<2+>; H^+対向輸送体; Ca^<2+>結合タンパク質; 水チャネル; 組織特異性; 植物ホルモン

(1)液胞膜Ca^<2+>/H^+対向輸送体と液胞膜Ca^<2+>結合タンパク質の器官特異性液胞へのCa^<2+>集積は植物細胞普遍的な現象と考えられるが、この機能を支える分子のいくつかは明瞭な器官特異性を示すことが明らかになった。今年度、液胞膜Ca^<2+>/H^+対向輸送体を対象に、イネから3種のcDNA(OsCAX1、OsCAX2、OsCX3)を単離し、Ca^<2+>輸送活性を酵母発現系で確認した。このうちCa^<2+>選択性の高いOsCAX1についてイネの根と葉でタンパク質量を比べると、葉で顕著に多く、しかも光照射で酵素量が減少した。液胞へのCa^<2+>集積システムが器官により異なるものと推定している。一方、ダイコンでは、液胞のCa^<2+>結合タンパク質(RVCaB45)の解析を進めた。このタンパク質は1分子あたり19個のCa^<2+>を結合する。ダイコンをCa^<2+>十分な条件で生育するとRVCaB45発現量が抑制され、Ca^<2+>を欠く条件では発現が著しく誘導されることを見出した。RVCaB45は根、塊根での発現量が多く、葉ではほとんど検出されない。このことも液胞へのCa^<2+>集積機構が器官により異なることを示している。(2)液胞膜、細胞膜水チャネルの植物ホルモン応答性 水チャネルの役割は、組織生長時にみられる細胞内、液胞内への水の取込み、浸透圧調節に関わる自由な水の輸送、細胞を横断する組織全体での水の流れの確保である。対象としているダイコンには細胞膜水チャネルとして2グループ(PAQ1型、PAQ2型)があり、水チャネル蓄積の細胞特異性(細胞膜水チャネルでは、実生根の中心柱と内皮、生長塊根では篩部で高発現)と水ストレスおよび植物ホルモンへの応答性(PAQ2型分子種のみが変動)を明らかにした。液胞膜型はとちらかといえば、恒常的にどの組織でも一定レベル以上発現した。以上のように水チャネルが、構成的発現グループと、環境応答型グループに2分されることを見出した。

(1) The tonoplast Ca^<2+>/H^+ transporter and the tonocell membrane Ca^<2+> combine with the organ-specific tonocell Ca^<2+> set The common phenomenon of accumulation in plant cells has been studied, and the functions of molecules and molecules have been clarified, and the organ specificity has been clarified. This year, three types of cDNA (OsCAX1, OsCAX2, OsCX3) and Ca^<2+>-transporting activity of the tosoplast Ca^<2+>/H^+ transporters have been confirmed.このうちCa^<2+>choose 択性の高いOsCAX1についてイネの根と叶でタThe quality of the ンパク is higher than that of the べると, the leaves are more irritated, and the amount of enzymes caused by しかもlight irradiation is reduced. Liquid cell へのCa^<2+>Collection システムがorgan によりdifferent なるものと presumed している. One side, ダイコンでは, liquid cell のCa^<2+> combined with タンパク substance (RVCaB45) analysis を enter めた.このタンパク性は1 moleculeあたり19のCa^<2+>をcombinationする.ダイコンをCa^<2+>10% condition and fertility control and RVCaB45 present amount suppressionされ、Ca^<2+>をowedくconditionsでは発appearsが出しくinducingされることを见出した. RVCaB45 has roots, roots and roots, and leaves and roots.このことも Liquid cell へのCa^<2+> Accumulation mechanism がorgan によりdifferent なることをshow している. (2) Responsiveness of liquid cell membrane and cell membrane water-soluble plant membrane水チャネルの侼は、When tissue is growing にみられるInside the cell、In the liquid cell への水のGET込み、Permeability pressure It regulates the flow of free water through closed channels and ensures the flow of water across cells and tissues.対肖としているダイコンにはCell membrane water チャネルとして2グループ(PAQ1 type, PAQ2 type), water accumulation cell specificity (cell membrane water accumulation)は、The center column of the root and the endodermis and the root tuber of the growth ではThe sieve part of the root で高発 appear)と水ストレスおよび Plant ホルモンへの応性(PAQ2 type molecular species のみが変动) を明らかにした. The liquid cell membrane type is the same as the liquid cell membrane type, and the constant tissue structure is certain to be the same as the above. The above-mentioned のように水チャネルが, the 発appearing グループと composed of the above, and the environmental response type グループに2-minute されることを见出した.

项目成果

前島正義: "ストレスの植物生化学・分子生物学-熱帯性イモ類を中心として-"学会出版センター. 218-224(308) (2001)

Masayoshi Maejima：“胁迫的植物生物化学和分子生物学 - 聚焦热带块茎 -”学会出版中心 218-224(308) (2001)。

Suga, S.: "Specificity of the accumulation of mRNAs and proteins of the plasma membrane and tonoplast aquaporins in radish organs"Planta. 212. 294-304 (2001)

Suga, S.：“萝卜器官中质膜和液泡膜水通道蛋白的 mRNA 和蛋白质积累的特异性”Planta。

Ikeda, M.: "Expression of V-ATPase proteolipid subunit of Acetabularia acetabularia acetabulum in a VMA3-deficient strain of Saccharomyces cerevisiae and its complementation study"European Journal of Biochemistry. 268. 6097-6104 (2001)

Ikeda, M.：“Acetabularia acetabularia acetabulum 在 VMA3 缺陷型酿酒酵母菌株中的表达及其互补研究”《欧洲生物化学杂志》。

Nakanishi, Y.: "Mutagenic analysis of functional residues in putative substrate binding site and acidic domains of vacuolar H^+-pyrophosphatase"Journal of Biological Chemistry. 276. 7654-7660 (2001)

Nakanishi，Y.：“液泡H 2 -焦磷酸酶的推定底物结合位点和酸性结构域中的功能残基的诱变分析”生物化学杂志。

前島正義: "活性酸素の抑制にはたらく植物のシアン耐性呼吸"化学と生物. 39. 323-325 (2001)

Masayoshi Maejima：“植物中抑制活性氧的抗氰化物呼吸”，化学与生物学，39. 323-325 (2001)。