スフィンゴ脂質代謝経路を介した細胞死抑制機構の解析

鞘脂代谢途径抑制细胞死亡机制分析

• 批准号: 07J03838
• 负责人: 長野 稔
• 金额: $ 1.73万
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J03838/
• 关键词: 植物分子細胞生物学; プログラム細胞死; スフィンゴ脂質

植物のプログラム細胞死制御機構を解明するため、本研究ではシロイヌナズナのBax Inhibitor-1(AtBI-1)による細胞死抑制のメカニズムに着目し研究を行っている。AtBI-1は小胞体(ER)膜に局在する7回膜貫通タンパク質で、酸化ストレス誘導性細胞死を抑制する因子である。本研究ではこれまでに、AtBI-1が電子伝達因子シトクロムb5(AtCb5)を介してスフィンゴ脂質脂肪酸2-ヒドロキシラーゼ(AtFAH)と相互作用する可能性を示した。さらに、シロイヌナズナには2つのAtFAH(AtFAH1,AtFAH2)が存在し、AtFAH1は超長鎖脂肪酸を、AtFAH2はパルミチン酸を2-ヒドロキシル化することも見出した。そこで、今年度は、AtFAH1,2のシロイヌナズナにおける生理学的機能の解明と、AtBI-1:AtCb5:AtFAH複合体の証明に取り組んだ。まず、AtFAH1ノックダウン系統とatfah2変異体に対してキャピラリー電気泳動質量分析装置(CE-MS)を用いた代謝物解析を行った。AtFAH1ノックダウン系統では、酸化ストレス応答性代謝物に大きな変化が見られ、AtFAH1が酸化ストレス制御に関与することが示唆された。一方、atfah2変異体では、TCA回路の中間体が著しく減少しており、また暗所のCO_2放出量も増大していたことから、AtFAH2は好気呼吸の安定化に関与する可能性が示唆された。次に、AtBI-1:AtCb5:AtFAHの3因子間相互作用を解析するため、BiFC-FRET法を用いた。その結果、AtBI-1:AtCb5:AtFAH2と比較してAtBI-1:AtCb5:AtFAH1で高い相互作用効率を示した。この結果から、AtBI-1はAtFAH1と優先的に相互作用することが示された。この結果は、AtFAH1が酸化ストレス応答に関連する結果と一致し、AtBI-1がAtFAH1を介してスフィンゴ脂質脂肪酸の2-ヒドロキシル化を制御することで細胞死を抑制することが強く示唆された。

Plant の プ ロ グ ラ ム cell death system royal institution を interpret す る た め, this study で は シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の Bax inventory (AtBI - 1) Inhibitor - 1 に よ る cell death inhibiting の メ カ ニ ズ ム に the mesh line し research を っ て い る. は AtBI - 1 small cell body (ER) membrane に bureau in す る 7 back to transmembrane タ ン パ ク で, acidification ス ト レ ス induced cell death を inhibit す る factor で あ る. This study で は こ れ ま で に が electronic 伝 of factor inventory, AtBI - 1 シ ト ク ロ ム b5 (AtCb5) を interface し て ス フ ィ ン ゴ lipid fatty acid 2 - ヒ ド ロ キ シ ラ ー ゼ interaction (AtFAH) と す を る possibility in し た. さ ら に, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に は 2 つ の AtFAH (AtFAH1 AtFAH2) が し, AtFAH1 は mould-width fatty acid を, AtFAH2 は パ ル ミ チ を ン acid 2 - ヒ ド ロ キ シ ル change す る こ と も shows し た. そ こ で, our は, AtFAH1, 2 の シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に お け る physiology function の interpret と inventory, AtBI - 1: AtCb5: AtFAH complex の prove に group take り ん だ. ま ず, AtFAH1 ノ ッ ク ダ ウ ン system と atfah2 - variant に し seaborne て キ ャ ピ ラ リ ー electric 気 swimming quality analysis device (CE - MS) を with い た metabolites parsing line を っ た. AtFAH1 ノ ッ ク ダ ウ ン system で は, acidification ス ト レ ス 応 metabolites に a sex き な variations change が see ら れ, AtFAH1 が acidification ス ト レ ス suppression に masato and す る こ と が in stopping さ れ た. Side, atfah2 - variant で は, TCA loop の intermediates が し く reduce し て お り, ま た の by dark も raised large amount of CO_2 released し て い た こ と か ら, atfah2 は good 気 breathing の stabilization に masato and す が る possibility in stopping さ れ た. The interaction among the three factors of に, AtBI-1:AtCb5:AtFAH を is analyzed by するため and the BiFC-FRET method is used for を. Youdaoplaceholder4 た. Youdaoplaceholder0 そ results, AtBI-1:AtCb5:AtFAH2と comparison て てAtBI-1:AtCb5:AtFAH1で high <s:1> interaction efficiency を shows た た. The に <s:1> results of ら ら, AtBI-1 と, AtFAH1と priority に とが とが とが show された. こ の results は, AtFAH1 が acidification ス ト レ ス 応 answer に masato even す る と consistent し inventory, AtBI - 1 が AtFAH1 を interface し て ス フ ィ ン ゴ lipid fatty acid の 2 - ヒ ド ロ キ シ ル change を suppression す る こ と で cell death を inhibit す る こ と が く and shown strong sucking さ れ た.

项目成果

シロイヌナズナのスフィンゴ脂質脂肪酸ヒドロキシラーゼの機能解析

拟南芥鞘脂脂肪酸羟化酶的功能分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 小川洋人;柴田剛志;川勝年洋;Minoru Nagano;長野稔;長野稔;長野稔;長野稔;長野稔;長野稔
• 通讯作者: 長野稔

Arabidopsis Bax Inhibitor-1 regulates cell death through the sphingolipid pathwa

拟南芥 Bax Inhibitor-1 通过鞘脂途径调节细胞死亡

• 发表时间: 2008
• 作者: 小川洋人;柴田剛志;川勝年洋;Minoru Nagano;長野稔;長野稔;長野稔;長野稔;長野稔;長野稔;Minoru Nagano
• 通讯作者: Minoru Nagano

シロイヌナズナの細胞死抑制因子AtBI-1とスフィンゴ脂質脂肪酸代謝との関係

拟南芥细胞死亡抑制剂AtBI-1与鞘脂脂肪酸代谢的关系

• 发表时间: 2010
• 作者: 小川洋人;柴田剛志;川勝年洋;Minoru Nagano;長野稔
• 通讯作者: 長野稔

Molecular analysis of cell death suppressor(AtBI-1)interacting factors

细胞死亡抑制因子(AtBI-1)相互作用因子的分子分析

• 发表时间: 2007
• 作者: 小川洋人;柴田剛志;川勝年洋;Minoru Nagano;長野稔;長野稔;長野稔;長野稔;長野稔;長野稔;Minoru Nagano;長野 稔;長野 稔;Minoru Nagano;Minoru Nagano
• 通讯作者: Minoru Nagano

Functional association of cell death suppressor, Arabidopsis Bax inhibitor-1, with fatty acid 2-hydroxylation through cytochrome b5

• DOI: 10.1111/j.1365-313x.2008.03765.x
• 发表时间: 2009-04-01
• 期刊: PLANT JOURNAL
• 影响因子: 7.2
• 作者: Nagano, Minoru;Ihara-Ohori, Yuri;Kawai-Yamada, Maki
• 通讯作者: Kawai-Yamada, Maki