液胞に注目した植物のストレス・病害応答の機構解明

以液泡为中心阐明植物胁迫和疾病反应的机制

• 批准号: 07J05709
• 负责人: 高橋 健太郎
• 金额: $ 1.73万
• 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: 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-07J05709/
• 关键词: GDSL; クチナーゼ; 花粉; クチクラ; 液胞; ストレス; プロセシング; 病害応答

本研究においてシロイヌナズナの地上部液胞に最も多く存在するとして発見されたSIOタンパク質のホモログの機能についても解析するために,SIOと同じGDSL-lipase/esterase familyに属するAt4g30140を過剰発現する形質転換シロイヌナズナ35S::At4g30140を作製した.35S::At4g30140では地上部で器官接着の表現型が見られた.また,35S::At4g30140のクチクラの機能をトルイジンブルー法で解析したところ,35S::At4g30140の葉は色素を容易に透過した.これらの結果から,At4g30140が植物の防護壁であるクチクラの機能に影響を与えるタンパク質であると考えられたため,At4g30140をCDEF1(Cuticle Destructing Factor1)と命名し,機能をさらに詳しく解析した.CDEF1の異所発現が植物のクチクラに与える影響を解析するために電子顕微鏡観察を行った.CDEF1を異所発現する形質転換体ではクチクラが欠損した部位や裂けた部位が観察された.この結果はCDEF1がクチクラの構造に影響を与えることを示している.CDEF1の植物体における発現パターンを解析するためにCDEF1promoter::GUS形質転換体およびCDEF1promoter::SP-GFP-CDEF1形質転換体を作製した.各々の形質転換体においてGUS活性染色および共焦点レーザー顕微鏡観察を行った結果,CDEF1は花粉,葯,側根の出現部位において発現することが明らかになった.CDEF1の細胞内局在を明らかにするために35S::SP-GFP-CDEF1形質転換体を作製し,共焦点レーザー顕微鏡で観察した.GFP蛍光は細胞外で観察された.リコンビナントCDEF1タンパク質を作製して酵素活性を解析したところ,中性からアルカリ性のpHで安定してエステラーゼ活性を発揮することが明らかとなった.花粉での発現に加えて,細胞外へと分泌されることおよびエステラーゼ活性を示すことはCDEF1,がクチナーゼとして機能する可能性を強く示唆する結果である.植物由来のクチナーゼはこれまで遺伝子の単離同定がなされていない.CDEF1は未同定の植物由来クチナーゼの分子実体ではないかと考えられる.CDEF1は側根の出現部位で発現するが,これは植物のクチナーゼがこれまでに考えられてきたよりも多様な機能を持つことを示唆する結果である.

In this study, we found that most of the cells in the aerial part of the plant exist in the SIO system, and the function of the SIO system is analyzed. In this study,SIO and the GDSL-lipase/esterase family belong to At4g 30140, and the phenotype of the aerial part of the plant is analyzed. 35 S: : At 4g 30140 the function of the leaf pigment is easy to penetrate. At 4g 30140 (Cuticle Destroying Factor1) Name, Function, and Analysis of the Effects of CDEF1 on Plant Growth and Development by Electron Microscopy. CDEF1 on Plant Growth and Development by Electron Microscopy. The results show that CDEF1 promoter::GUS promoter::SP-GFP-CDEF1 promoter: :SP-GFP promoter:SP-GFP promoter. GUS activity staining and confocal microscopy were used to detect the presence of CDEF1 in pollen, anther and lateral roots. The intracellular structure of CDEF1 was detected by 35S::SP-GFP-CDEF1.GFP was detected by confocal microscopy. CDEF1 is a neutral, neutral, pH stable, enzyme active, active, and stable enzyme. Pollen production increases, extracellular secretion increases, activity increases, CDEF1 increases, functional activity increases, and results in increased pollen production. CDEF1 is the molecular entity of the plant origin and origin. CDEF1 is the molecular entity of the plant origin and origin. CDEF1 is the molecular entity of the plant origin and origin. CDEF1 is the molecular entity of the plant origin and origin.

项目成果

Ectopic Expression of an Esterase, Which is a Candidate for the Unidentified Plant Cutinase, Causes Cuticular Defects in Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1093/pcp/pcp173
• 发表时间: 2010-01-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Takahashi, Kentaro;Shimada, Tomoo;Hara-Nishimura, Ikuko
• 通讯作者: Hara-Nishimura, Ikuko

植物由来クチナーゼの単離同定

植物源角质酶的分离与鉴定

• 发表时间: 2009
• 作者: M.V.Rybin;A.B.Khanikaev;井上光輝;K.B.Samusev;M.J.Steel;G.Yushin;M.F.Limonov;M.Tane;高橋健太郎
• 通讯作者: 高橋健太郎