高等植物におけるペルオキシソーム形成の分子機構

高等植物过氧化物酶体形成的分子机制

• 批准号: 14740445
• 负责人: 真野 昌二
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-14740445/
• 关键词: ペルオキシソーム; ミトコンドリア; 葉緑体; apm変異体; ダイナミン; ペルオキシン; オルガネラ分化; シロイヌナズナ; GFP; オルガネラ分裂; ペルオキシソーム形成; マッピング

今年度は、昨年度までに取得したapm(aberrant peroxisome mrophology)変異体のうち、APM1遺伝子がコードしているダイナミンタンパク質(DRP3A : Dynamin-related protein 3A)の解析と他のapm変異体の原因遺伝子の同定を行った。apm1変異体では、ペルオキシソームとミトコンドリアという2つのオルガネラが形態異常を示し、葉緑体の形態は影響を受けない。しかしながら、その原因遺伝子がコードするAPM1/DRP3Aタンパク質は韓国のグループによって、葉緑体に局在しチラコイド膜の形成に関与するとされていた。そこで、Particle bombardment法により細胞内局在性の検討を行った結果、APM1/DRP3Aタンパク質はペルオキシソームとミトコンドリアとは共局在を示すものの、葉緑体には局在しなかった。また、電子顕微鏡観察により葉緑体の内部構造を調べたところ、チラコイド膜を含め、その構造はapm1変異体と野生型では差がなかった。これらの結果は、APM1/DRP3Aタンパク質は、ペルオキシソームとミトコンドリアの分裂には関与するが、葉緑体の分裂には関与しないことを示している。新たに得られたapm1変異体のアリルにおける変異部位と表現型を検討したところ、GFPの結合部位にアミノ酸置換を生じさせるような変異をもつアリルは著しい表現型を示すことから、DRP3AにおけるGTP結合部位がダイナミンの機能に重要であることが明かとなった。他のapm変異体の原因遺伝子を同定するために、CAPSとSSLP法を行った結果、APM2遺伝子は、ペルオキシソーム形成に関わる因子の一つPEX13(PEROXIN13)タンパク質をコードしていることが明らかとなった。また、このapm2変異体では、PTS1輸送だけでなくPTS2輸送の効率も低下していることが明らかとなり、PEX13タンパク質は両輸送経路に共通な因子として機能することが示された。

This year and last year, I got the apm (aberrant peroxisome) mrophology) DRP3A: Dynamin-related protein 3A) Analysis of the reasons for the different types of apm. apm1変different bodyでは、ペルオキシソームとミトコンドリアという2 Abnormal morphology of the つのオルガネラが indicates the abnormality, and the chloroplast morphology is affected by the けない. APM1/DRP3A Korean The のグループによって, the chloroplast bureau is formed in the しチラコイド film の成に关 and the するとされていた.そこで、Particle Results of bombardment method and intracellular localization, APM1/DRP3A detection The ク性はペルオキシソームとミトコンドリアとは开户在を时すものの, chloroplast には区在しなかった.また, electron microscope observation of the internal structure of chloroplasts, べたところ, チラコThe イド membrane を contains め, the その structure はapm1 変 allogene and the wild type では difference がなかった.これらのRESULTは、APM1/DRP3Aタンパクqualityは、ペルオキシソームとミトコThe separation of the ンドリアのにはSeki and the するが, the chloroplast of the cleavage にはSeki and the しないことをshows the している.新たに得られたapm1変different body のアリルにおける変different part とphenotypeを検椟したところ、GFP's binding site にアミノacid replacement を生じさせるような変different をもつアリルは しいphenotype をshow すことから、DRP3A におけるThe function of the GTP binding site is very important. The reason why he is a different type of apm, the result of the same thing, the result of CAPS SSLP method, the result of APM2, and the result of the same thingソーム成に关わるfactorの一つPEX13(PEROXIN13)タンパク性をコードしていることが明らかとなった.また, このapm2 variant では, PTS1 delivery だけでなくPTS2 delivery のefficiency していることが明らかとなり, PEX13 タンパクquality は両Transportation 経路に common なfactor としてfunction することが Show された.

项目成果

Kamada et al.: "Functional differentiation of peroxisomes revealed by expression profiles of peroxisomal genes in Arabidopsis thaliana"Plant and Cell Physiology. 44. 1275-1289 (2004)

Kamada 等人：“拟南芥中过氧化物酶体基因的表达谱揭示了过氧化物酶体的功能分化”植物和细胞生理学。

Kamigaki et al.: "Identification of peroxisomal targeting signal of pumpkin catalase and the binding analysis with PTS1 receptor"The Plant Journal. 33. 161-175 (2003)

Kamigaki 等人：“南瓜过氧化氢酶过氧化物酶体靶向信号的鉴定及其与 PTS1 受体的结合分析”《植物杂志》。

Mano et al.: "An Arabidopsis dynamin-related protein, DRP3A, controls both peroxisomal and mitochondrial division"The Plant Journal. (印刷中). (2004)

Mano 等人：“拟南芥动力相关蛋白 DRP3A 控制过氧化物酶体和线粒体分裂”植物杂志（2004 年出版）。

真野昌二: "ペルオキシソームの起源と機能転換"遺伝 別冊「細胞のミクロコスモス-進化とゲノムからその素顔にせまる-」. 14. 55-67 (2002)

Shoji Mano：“过氧化物酶体的起源和功能转化”遗传学特刊“细胞微观宇宙 - 从进化和基因组了解其真实面貌”。 14. 55-67 (2002)。

真野昌二: "植物細胞の機能と構造のダイナミクス"朝倉植物生理学講座1 植物細胞. 1. 4-15 (2002)

马野庄二：《植物细胞功能与结构的动力学》朝仓植物生理学讲座1植物细胞。