シロイヌナズナvan突然変異体を用いた維管束の連続性を制御する小胞輸送機構の研究

利用拟南芥van突变体研究控制维管束连续性的囊泡运输机制

基本信息

批准号：
05J11468
负责人：
楢本悟史
金额：
$ 1.22万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11468/
关键词：
シロイヌナズナ VAN3 PH ドメイン CVP2 PI4-P TGN 小胞輸送 ARF-GAP GNOM PIN オーキシン

项目摘要

これまでにオーキシンの細胞間における極性輸送により,維管束パターンが制御されることが示されてきたもののその過程で機能する分子機構は不明な点が多かった.そこで私は維管束パターン,特に連続1生構築機構の解明を目的に,葉脈の不連続性を示すシロイヌナズナvan3の解析を行った.VAN3は小胞輸送の制御因子であるARF-GAPをコードすることから,細胞生物学的解析を行った.VAN3は一部のTGNに局在するという,特殊な細胞内局在を示すにも関わらず,その局在化機構は不明であったことから,VAN3の各ドメインにGFPを融合させたタンパク質の細胞内局在を解析した.その結果,BAR, PHの両方のドメインを含む領域がVAN3の細胞内局在に重要な役割を担うことが明らかとなった.また,VAN3が有するPHドメインはPI4-Pと顕著に相互作用することが明らかとなっており,VAN3のPHドメインは,TGN膜中のPI4-Pに富んだ領域にVAN3を局在化させる機能を有する可能性が考えられた.そこでこのことを明らかにするために,PI4-Pの生産に関与する5-PaseであるCVP2,とVAN3との関係を解析した.まず,cvp2においてVAN3の細胞内局在を調べた所,顕著な異常は観察されずCol下と同様にTGNに局在していた.一方,van3-2変異を有する変異型VAN3は,Col下においては顕著な局在の異常は観察されないにも関わらず,興味深いことにcvp2ではTGN膜へ局在不能となり,細胞質に局在が観察された.私は遺伝学的解析からも,cvp2変異がvan3-2の表現型を亢進する実験結果を得ており,以上の結果からCVP2が生産するPI4-PがVAN3の有するPHドメインに作用し,VAN3のTGN膜への局在を規定する分子機構が存在することを明らかにした.

尽管已经表明，细胞之间的生长素的极性转运可调节血管束模式，但关于该过程中起作用的分子机制有许多未知数。因此，我分析了在静脉中表现出不连续性的拟南芥van3，以阐明血管束模式，特别是一种生物构造的连续性机制。由于VAN3编码了囊泡运输的调节剂ARF-GAP，因此我们进行了细胞生物学分析。尽管VAN3表现出特殊的细胞内定位，该定位位于某些TGN，但其定位机制却未知，因此分析了与GFP融合到VAN3的每个域的蛋白质的亚细胞定位。结果，我们分析了与GFP融合到VAN3的每个结构域的蛋白质的亚细胞定位。结果，我们分析了将GFP融合到VAN3的每个结构域的蛋白质的亚细胞定位。据表明，包含两个pH领域的区域在VAN3的亚细胞定位中起重要作用。此外，VAN3的pH结构域显然与PI4-P相互作用，并且人们认为VAN3的pH结构域可能具有将VAN3定位在TGN膜中的能力，这是一个富含PI4-P的区域。为了澄清这一点，我们分析了PI4-P和VAN3的CVP2，5阶段的CVP2，5阶段之间的关系。首先，我们研究了VAN3在CVP2中的亚细胞定位，发现存在显着差异。尽管没有观察到通常的观察结果，但它们与Col下的方式相同。但是，带有VAN3-2突变的突变体VAN3并未将其定位于TGN膜，即使在Col下也没有观察到明显的定位异常，但有趣的是，CVP2突变无法本地化到TGN膜膜。我还通过遗传分析获得了实验结果，即CVP2突变增强了VAN3-2的表型，并且从这些结果中，发现由CVP2产生的PI4-P作用于VAN3的pH结构域上，并且存在一种分子机制，可以调节Van3对TGN MEMBRANE的定位。