フィトクロムB分子のN末端/C末端領域間の機能分担の解析

光敏色素B分子N端和C端区域的功能划分分析

基本信息

批准号：
04J00335
负责人：
松下智直
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

植物の主要な光受容体であるフィトクロムB(phyB)分子は、発色団を結合し光受容に働くN末端領域と、二量体化に働くC末端領域の二つのドメインから成る。C末端領域にはキナーゼドメインやPASドメインなどシグナル伝達に関与すると思われるモチーフが存在するために、これまで長い間、phyB分子はc末端領域からシグナルを伝達すると信じられてきた。しかしながら、我々の最近の研究により、phyBがC末端領域からではなくN末端領域からシグナルを伝達することが明確に示され、フィトクロム分子の構造と機能に対するこれまでの考え方を改める必要が生じた。フィトクロム分子のN末端領域にはシグナル伝達や遺伝子発現制御に関与するような目立ったモチーフは存在せず、そのシグナル伝達機構は全く不明である。そこで我々は、遺伝学的解析を行い、phyB N末端領域内でシグナル発信に直接関与するアミノ酸残基の同定を試みた。その結果我々は、phyB分子の光受容能に全く影響を与えることなくシグナル伝達能のみを失わせるミスセンス変異を8個同定し、それらは興味深いことにN末端領域内の比較的小さな領域にホットスポットを形成した。この領域は、一部のバクテリオフィトクロムにおいて、タンパク質間相互作用に関与すると考えられるPASドメインとして認識されていることから、phyB分子がこの領域を介して下流因子と相互作用し、シグナルを伝達する可能性が示唆された。また最近、バクテリオフィトクロムであるDrCBDのN末端領域の結晶構造が解かれ(Wagner et al.2005)、phyBとDrCBDのアミノ酸配列の比較から、上述のphyBシグナル伝達に直接関与すると考えられる8つのアミノ酸残基のうちの多くが、DrCBDに見いだされた"light sensingknot"と呼ばれる非常に特殊な構造の近傍に位置することが示唆された。

植物B（Phyb）分子是植物的主要光感受器，由两个结构域组成：结合发色团并充当光感受器的N末端区域，以及充当二聚体的C末端区域。长期以来，人们一直认为，由于存在似乎参与信号传导的基序，例如激酶结构域和PAS结构域，Phyb分子从C端区域传输信号。但是，我们最近的工作清楚地表明，Phyb从N末端区域而不是从C末端区域传输信号，从而需要改变对植物色素分子的结构和功能的先前观点。在植物色素分子的N末端区域中，没有参与信号传导或基因表达调节的可见基序，信号传导的机理是完全未知的。因此，我们进行了遗传分析，以鉴定直接参与PHYB N末端区域内信号传导的氨基酸残基。结果，我们确定了八个错义突变，这些突变仅失去信号能力，而不会影响Phyb分子的光感受器能力，从而很有趣地在N末端区域内相对较小的区域形成了热点。该区域被认为是一种PAS结构域，被认为与某些噬菌体色素中的蛋白质 - 蛋白质相互作用有关，这表明Phyb分子可能通过该区域和传输信号与下游因子相互作用。此外，最近已经阐明了细菌植物色素drcbd的N末端区域的晶体结构（Wagner等，2005），以及Phyb和Drcbd的氨基酸序列的比较表明，在上面所描述的phyb信号中所涉及的八个氨基酸残基中，许多八个氨基酸残基都与phyb信号直接相关。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Functional analysis of a 450-amino acid N-terminal fragment of phytochrome B in Arabidopsis

DOI：
10.1105/tpc.104.022350
发表时间：
2004-08-01
期刊：
PLANT CELL
影响因子：
11.6
作者：
Oka, Y;Matsushita, T;Nagatani, A
通讯作者：
Nagatani, A

フィトクロムの細胞内シグナル伝達再考

光敏色素细胞内信号转导的再探讨

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
蛋白質核酸酵素 Vol.49 No.6
影响因子：
0
作者：
Takeshi Nishimura;Akichika Mikami;Juri Suzuki;Tetsuro Matsuzawa;西村剛;西村剛;Takeshi Nishimura;Takeshi Nishimura;Takeshi Nishimura;西村剛;西村剛;Takeshi Nishimura;Takeshi Nishimura;松下智直
通讯作者：
松下智直