植物水チャネルの分子多様性と機能特性の解明

阐明植物水通道的分子多样性和功能特征

• 批准号: 02J84401
• 负责人: 須賀 しのぶ
• 金额: $ 1.54万
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J84401/
• 关键词: 水チャネル; 細胞膜; 酵母; ストップトフロー法; 部位特異的変異導入; 液胞膜

酵母異種発現系とストップトフロー光散乱法を用いたダイコン水チャネル各分子種の水輸送活性測定により、ダイコン細胞膜水チャネル(RsPIP)の6分子種は機能的に異なる2つのグループに分かれることが示唆された。そこで植物水チャネルの生理機能を解明するために、今年度は(1)輸送基質特性の検定、(2)部位特異的変異導入による機能解析を行った。まず、輸送基質特性についてグリセロール取り込み活性測定を実施した。RsPIP1タイプとRsPIP2タイプのいずれの分子種についてもグリセロール輸送能を持たないことが示された。次にダイコン細胞膜水チャネルの活性が異なる要因を明らかにすることを目的に、高い活性を持つRsPIP2タイプと、活性がないあるいは低いRsPIP1タイプからそれぞれ1分子を対象とし、部位特異的にそれぞれ5つのアミノ酸を置換した。アミノ酸置換部位はNPAモチーフが存在するloopE、そしてN末またはC末の推定リン酸化部位とした。代表例を1つ説明する。すなわち、RsPIP2-2のloop Eに存在する235番目のバリンをRsPIP1タイプで保存されているイソロイシンに置換したものは活性が著しく減少した。これに対してRsPIP1-3の244番目のイソロイシンをバリンに置換したものでは水透過性が若干上昇した。これらの結果はloop Eに存在するバリン残基は水チャネル活性に必要であることを示唆している。

Yeast Heterogeneous Production System: Determination of Water Transport Activity of Each Molecular Species by Using Light Scattering Method. 6 Molecular Species of Yeast Heterogeneous Production System (RsPIP): Functional Diversity The physiological function of plant water production is analyzed. This year,(1) the characteristics of transport substrate are determined.(2) the function analysis of site-specific variable introduction is carried out. Therefore, the characteristics of the delivery matrix are carefully selected and the activity measurement is implemented. RsPIP1 and RsPIP2 are classified into subspecies, and the transmission energy is maintained. The activity of the cell membrane is different due to different factors, such as target, high activity, low activity, RsPIP1, molecular imaging, site-specific, and acid substitution. The site of acid substitution is located in the site of acid substitution. Representative example 1. RsPIP2 -2 loop E exists in 235 positions, and RsPIP1 - 2 loop E loop E The water permeability of RsPIP1 -3 was increased due to the change of solvent. These results support the idea that the presence of a single residue in loop E is necessary for water cell activity.

项目成果

Shinobu Suga: "An abundance of aquaporins in specific cells and osmotic water permeability of individual protoplasts of radish"Plant Cell Physiology. 44(In press). (2003)

Shinobu Suga：“特定细胞中丰富的水通道蛋白和萝卜个体原生质体的渗透水渗透性”植物细胞生理学。

須賀しのぶ: "植物細胞における水の輸送とアクアポリン"植物の生長調節. 38. 220-228 (2003)

Shinobu Suga：“植物细胞中的水传输和水通道蛋白”植物生长调节38。220-228（2003）。

Shinobu Suga: "Aquaporin isoforms responsive to salt and water stresses and phytohormones in radish seedlings"Plant Cell Physiology. 43. 1229-1237 (2002)

Shinobu Suga：“水通道蛋白亚型对萝卜幼苗中的盐和水胁迫以及植物激素有反应”植物细胞生理学。

須賀 しのぶ: "液胞膜の分化と多様性"細胞工学別冊 植物細胞工学. 17. 190-195 (2002)

Shinobu Suga：“液泡膜的分化和多样性”细胞工程特刊植物细胞工程 17. 190-195 (2002)。