Reevaluation of the role of chloroplasts in the calsium signaling in guard cells

重新评估叶绿体在保卫细胞钙信号传导中的作用

基本信息

  • 批准号:
    18570048
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.57万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2006 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The role of guard cell chloroplasts in stomatal function is controversial. It is usually assumed that stomatal closure is preceded by a transient increase in cytosolic free Ca^<2+> concentration (Ca^<2+>)_<cyt>) in the guard cells. CAS (Ca^<2+> sensing receptor) is a plant-specific putative Ca^<2+>-binding protein. We foundthat CAS is an integral thylakoid membrane protein, and the N-terminus acidic Ca^<2+>-binding region is likely exposed to the stromal side of the membrane. CAS is essential for stomatal closure induced by external Ca^<2+>. These results provide the evidence that chloroplasts play a critical role in the generation of extracellular Ca^<2+>([Ca^<2+>]_<ext>)-induced[Ca^<2+>]_<cyt> transients and stomatal closure in Arabidopsis.In addition, we founs that extracellular abiotic and pathogen-related stress signals are relayed quickly to chloroplasts, and evoke rapid and transient increases in stromal Ca^<2+> concentration in a stress-dependent manner. Furthermore we demonstrated that CAS is also related to the generation of stromal Ca2+ transients induced by pathogen elicitors and/or light to dark transition. Furthermore, we demonstrated that CAS regulates a multitude of plant innate immune responses, such as flg22-induced stomatal closure, expression of pathogen-related genes, ROS production and a resistance (R) gene-triggered hypersensitive cell death in Arabidopsis. It should be noted that cas-1 shows no significant growth phenotype. These results may have implications for a far more important role of chloroplasts in the regulation of plant innate immune response than was thought.
保护细胞叶绿体在气孔功能中的作用一直存在争议。通常认为,在气孔关闭之前,保护细胞内胞质游离Ca^<2+>浓度(Ca^<2+>)_<cyt>)会短暂升高。CAS (Ca^<2+>传感受体)是一种植物特异性的Ca^<2+>结合蛋白。我们发现CAS是一个完整的类囊体膜蛋白,并且n端酸性Ca^<2+>-结合区可能暴露在膜的基质侧。CAS对外部Ca^<2+>诱导的气孔关闭至关重要。这些结果证明叶绿体在拟南芥胞外Ca^<2+>([Ca^<2+>]_<ext>)诱导的[Ca^<2+>]_<cyt>瞬态的产生和气孔关闭中起关键作用。此外,我们发现细胞外非生物和病原体相关的胁迫信号迅速传递到叶绿体,并以胁迫依赖的方式引起基质Ca^<2+>浓度的快速和短暂增加。此外,我们还证明了CAS还与病原体激发子诱导的基质Ca2+瞬态的产生和/或从光到暗的转变有关。此外,我们还证明了CAS调节多种植物先天免疫反应,如flg22诱导的气孔关闭、病原体相关基因的表达、ROS的产生以及抗性(R)基因引发的拟南芥超敏细胞死亡。值得注意的是,cas1没有表现出明显的生长表型。这些结果可能暗示了叶绿体在调节植物先天免疫反应中的重要作用,而不是以前认为的那样。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Localization of Obg-Hflx and TrmE-Era super family small GTPases in various organelles in plant c〓
Obg-Hflx 和 TrmE-Era 超家族小 GTPase 在植物 c 各种细胞器中的定位
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    I Nengah Suwastika;et. al.
  • 通讯作者:
    et. al.
CAS変異体における病害応答遺伝子群の発現解析
CAS突变体疾病反应基因的表达分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    植村周平;他
  • 通讯作者:
Genome-wide and Sub-Cellular Localization Analysis of Obg/Era-related GTPase Family Proteins in Arabidopsis thaliana
拟南芥 Obg/Era 相关 GTPase 家族蛋白的全基因组和亚细胞定位分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    I Nengah SUWASTIKA;et al
  • 通讯作者:
    et al
ラインスキャン二光子励起顕微鏡による植物葉緑体チラコイド膜の内部構造の解析
线扫描双光子激发显微镜分析植物叶绿体类囊体膜的内部结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    長谷川慎;他
  • 通讯作者:
ストレスシグナルに応答した葉緑体ストロマCa2+濃度の一過的上昇
响应应激信号,叶绿体基质 Ca2+ 浓度短暂增加
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小森禎子;他
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SHIINA Takashi其他文献

SHIINA Takashi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('SHIINA Takashi', 18)}}的其他基金

Elucidation of comprehensive MHC information in common marmoset for biomedical studies
阐明普通狨猴的 MHC 综合信息以用于生物医学研究
  • 批准号:
    24300155
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Studies on chloroplast personalities by visualizing cellular signal transduction processes and photosynthesis.
通过可视化细胞信号转导过程和光合作用来研究叶绿体特性。
  • 批准号:
    24657036
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
ChloroplastSignalsregulatingplantimmuneresponses
叶绿体信号调节植物免疫反应
  • 批准号:
    22370022
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of SNP catalog toward to disease mapping by sequence determination of the HLA haplotypes
通过 HLA 单倍型的序列确定来开发 SNP 目录以进行疾病图谱
  • 批准号:
    16310136
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Functional analysis of plastid transcription factors by chloroplast transformation.
通过叶绿体转化对质体转录因子进行功能分析。
  • 批准号:
    14540598
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Analysis of transcriptional regulation in chloroplasts by DNA-associated transcrition factors by means of chloroplast transformation
通过叶绿体转化分析 DNA 相关转录因子对叶绿体的转录调控
  • 批准号:
    10640629
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Turn over regulation of photosystem II proteins by the light-dependent transcription in chloroplasts
通过叶绿体中的光依赖性转录来翻转光系统 II 蛋白的调节
  • 批准号:
    08836004
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似海外基金

The unexplored direct response of leaf stomata to temperature (DRST): patterns, mechanisms and impacts
未探索的叶片气孔对温度的直接响应(DRST):模式、机制和影响
  • 批准号:
    2307341
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Linking Stress Tolerance to Molecular Evolution of Grass Stomata
将应激耐受性与草气孔的分子进化联系起来
  • 批准号:
    FT210100366
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    ARC Future Fellowships
Swinging Stomata: 4D capture of plant cell morphodynamics to inform on wall mechanic
摆动气孔:4D 捕获植物细胞形态动力学,为壁力学提供信息
  • 批准号:
    2594225
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Studentship
Shape Shifting Stomata: The Role of Geometry in Plant Cell Function
变形气孔:几何形状在植物细胞功能中的作用
  • 批准号:
    BB/T005165/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Identification of a novel small bioactive molecule and its effect on stomata development
新型生物活性小分子的鉴定及其对气孔发育的影响
  • 批准号:
    447617898
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    WBP Fellowship
Shape Shifting Stomata: The Role of Geometry in Plant Cell Function
变形气孔:几何形状在植物细胞功能中的作用
  • 批准号:
    BB/T005041/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Speeding towards efficient stomata
加速实现高效气孔
  • 批准号:
    2283110
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Studentship
Vacuole remodeling in guard cells during stomata movements
气孔运动过程中保卫细胞的液泡重塑
  • 批准号:
    1918746
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AAFC IWYP Aligned Call Stomata signalling pathways for increasing yield potential in wheat
AAFC IWYP 对齐 Call 气孔信号通路可提高小麦产量潜力
  • 批准号:
    BB/T004274/1
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
新規C-Hスルホンアミド化反応が可能にする植物気孔の開閉メカニズム研究
新型C-H磺酰胺化反应植物气孔开闭机制研究
  • 批准号:
    19J23677
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 2.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了