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小胞輸送が支配する根の水分屈性制御分子の同定と解析

囊泡运输控制根向水性分子的鉴定和分析

基本信息

批准号：
09J06705
负责人：
森脇哲平
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J06705/
关键词：
水分屈性シロイヌナズナ小胞輸送 GNOM MIZ1 MIZ2 オーキシン RabC1 PINタンパク質

项目摘要

植物の根は、水分含量の多い空間へと屈曲伸長する水分屈性を示す。先行研究の結果、水分屈性に必須な遺伝子の探索より、細胞内小胞輸送の調節因子であるARF-GEFをコードするGNOM/MIZ2が同定されている。しかしながら、このGNOMあるいは小胞輸送系がどのように水分屈性を制御するのかという問題については明らかになっていない。そこで、本研究は水分屈性を制御する小胞輸送について、GNOMに関連した分子の探索および解析により明らかにしようとするものである。既知の水分屈性制御分子として機能未知であるMIZ1が同定されている。MIZ1とGNOMとの関連について明らかにするため、遺伝学的解析を行った。MIZ1の過剰発現系統は根系形成の異常を示すが、miz2突然変異はMIZ1過剰発現系統の表現型を抑圧した。この結果より、GNOMはMIZ1の下流で機能することがわかった。さらに、MIZ1を過剰発現することによる根系形成の異常は、植物ホルモンであるオーキシン内生量の低下に起因することも明らかにした。次に、水分屈性に伴う小胞輸送系の動態変化を解析するため、膜輸送およびオルガネラのマーカー分子について、これらの局在変化を解析した。その結果、RabC1が水分勾配刺激により細胞の頂端または基部側で凝集することを見出した。この変化はARF-GEF阻害剤であるBFAによっては抑制されなかったことから、RabC1の局在変化はGNOMの上流で制御されることが示唆された。一方、オーキシンを添加することで、RabC1の局在変化は抑制された。この結果は、MIZ1の過剰発現によりオーキシン量が低下するという結果と一致する。また、オーキシンの内生量を低下させると水分屈性能は向上するが、RabC1を欠損した突然変異体では、オーキシン量低下による水分屈性能の向上は認められなかった。以上の結果より、水分屈性に機能する小胞輸送系として新たにRabC1を見出すと共に、その制御がオーキシンによって調節されていることを明らかにした。また、RabC1はGNOMの上流で機能している可能性を示した。

Plant root water content and spatial flexibility, elongation and water flexibility Results of previous studies, exploration of essential genes for water flexibility, and identification of ARF-GEF regulators for intracellular transport The problem of cellular transport is that the water content is controlled by the water content. In this study, we explored the molecular mechanisms of water transport and molecular mechanisms. It is known that the moisture control molecules have unknown functions. MIZ1 and NOM are related to each other. MIZ1 's over-development system shows abnormal root formation, miz2 suddenly changes its phenotype and suppresses MIZ1 's over-development system. The result of this is that the MIZ1 has a downstream function. The root system is abnormal, and the root system is abnormal, and the root system is abnormal. Secondly, we will analyze the dynamic changes in water flexibility accompanied by the cellular transport system, and the changes in membrane transport and membrane transport molecules. As a result, RabC1 was stimulated by moisture and aggregation at the apical and basal sides of the cells. The ARF-GEF system is designed to control the flow of energy in the environment. A square, square. The results are consistent with those of MIZ1, which has been found to be low in volume. The water yield of the plant is low, and the water yield of the plant is high. As a result, the cellular transport system of water flexibility has been developed. RabC1 shows the possibility of upstream functions.