The elucidation of plant ROS dynamics-network based on global analysis of NADPH oxidases, Rboh proteins

基于 NADPH 氧化酶、Rboh 蛋白全局分析的植物 ROS 动态网络阐明

• 批准号: 21200068
• 负责人: KAYA Hidetaka
• 金额: $ 19.8万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research a proposed research project)
• 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-21200068/
• 关键词: 活性酸素種; シグナル伝達; 植物; シロイヌナズナ; 酵素; カルシウムイオン; 分子生物学; イネ; 植物分子機能; 発生・分化制御; Ca^<2+>; カルシウム

シグナル物質として機能すると考えられている活性酸素種(ROS:Reactive Oxygen Species)の生成を担うのは,NADPH oxidaseのRboh(respiratory burst oxidase homolog)である.このRbohに着目し,ROSの生成制御機構および,その生理学的意義の解明を目的に研究をおこない,下記の点について明らかにした.【AtRbohA-J遺伝子の発現解析】シロイヌナズナにある10個のAtRboh遺伝子について,RT-PCRやpromoter::GUSによる発現解析をおこなった.興味深いことに、8遺伝子が根で発現していることを明らかにした.このことは,AtRbohにより積極的に生成されたROSは,根において多彩な役割を担っていることを示唆するものである.【AtRboh活性制御因子の同定】AtRbohFの相互作用候補因子として得たsoybean gene fegulated by cold-2(SRC2)とCBL-interacting protein kinases(CIPK)について,共免疫沈降実験をおこない,植物細胞内においても相互作用していることを明らかにした.並行して,HEK293T細胞を用いた異種共発現解析をおこない,SRC2は活性促進因子,CIPKは活性抑制因子として機能していることを明らかにした.【イネOsRbohBの活性化制御】イネの感染防御応答に関与すると考えられているOsRbohBについて,HEK239T細胞を用いた異種発現解析をおこなった.OsRbohBも,AtRbohと同様に蛋白質リン酸化およびCa^<2+>により活性化されることを明らかにした.さらに,OsRbohBのN末端欠失変異体シリーズの解析をおこない,EF-handよりN末端側の領域もCa^<2+>による活性化に必須であることも明らかにした(Takahahi et al.,The Journal of Biochemistry,in press,2012).

Youdaoplaceholder0 すると と て て function すると test えられて えられて る る Reactive Oxygen Species (ROS) <s:1> generate を carry う <s:1> う る,NADPH oxidase <e:1> Rboh(respiratory burst oxidase) Homolog) で あ る. こ の Rboh に mesh し, ROS の generating system of the royal institution お よ び, そ の physiology の interpret the meaning of を objectives に を お こ な い, remember の points に つ い て Ming ら か に し た. 【 AtRbohA -j heritage 伝 son の 発 parsing 】 now シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に あ る 10 の AtRboh heritage 伝 son に つ い Youdaoplaceholder0,RT-PCRやpromoter::GUSによる occurrence analysis をお なった. Fun deep い こ と に, 8 but 伝 が root で 発 now し て い る こ と を Ming ら か に し た. こ の こ と は, AtRboh に よ り positive に generated さ れ た ROS は, root に お い cut を bear っ て colorful な service て い る こ と を in stopping す る も の で あ る. 【 AtRboh active suppression factor の be 】 AtRbohF の interaction alternate The factor と て て yields たsoybean gene fegulated by cold-2(SRC2)とCBL-interacting protein Kinases (CIPK) に つ い て, immune sink be 験 を お こ な い, plant cells に お い て も interaction し て い る こ と を Ming ら か に し た. Parallel し て, HEK293T cells を using い た heterogeneous 発 now total analytical を お こ な い, SRC2 は activity promoting factor, CIPK は activity inhibiting factor と し て function し て い る こ と を Ming ら か に し た. 【 イ ネ OsRbohB の activeness suppression 】 イ ネ の infection defense 応 answer に masato and す る と exam え ら れ て い る OsRbohB に つ い て, HEK239T cells を using い た heterogeneous 発 now parse を お こ な っ た. OsRbohB も, AtRboh と with others に protein リ ン acidification お よ び Ca ^ 2 + > < に よ り activeness さ れ る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に, OsRbohB の N end owe lost - variant シ リ ー ズ の parsing を お こ な い, EF - hand よ り も Ca N terminal side の field ^ 2 + < > に よ る activeness に must で あ る こ と も Ming ら か に し た (Takahahi et al., The Journal of Biochemistry, in press, 2012).

项目成果

FUNCTIONAL ANALYSIS OF ARABIDOPSIS NADPH OXIDASESATRBOHH AND ATRBOHJ IN POLLEN

拟南芥花粉中NADPH氧化酶SATRBOHH和ATRBOHJ的功能分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 岩井健太;久下周佐;Hidetaka Kaya
• 通讯作者: Hidetaka Kaya

Functional analysis of Arabidopsis NADPH oxidase AtRbohH and AtRbohJ in pollen tube

拟南芥NADPH氧化酶AtRbohH和AtRbohJ在花粉管中的功能分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Ochi;H;Kaya H
• 通讯作者: Kaya H

活性酸素種生成酵素AtrbohD,AtrbohFの活性化制御候補因子の単離と機能解析

调节活性氧生成酶 AtrbohD 和 AtrbohF 活化的候选因子的分离和功能分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Hazeki;K.;Kametani;Y.;et al;(11名中7番目);新堀仁美
• 通讯作者: 新堀仁美

シロイヌナズナ活性酸素種生成酵素AtRbohD,AtRbohFの活性化機構の比較解析

拟南芥活性氧生成酶AtRbohD和AtRbohF激活机制的比较分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Keiichiro Matsukura;他2名;木村幸恵
• 通讯作者: 木村幸恵

シロイヌナズナの花粉管先端生長における活性酸素種生成酵素の機能解析

拟南芥花粉管尖端生长过程中活性氧生成酶的功能分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 今宏樹;永田央;賀屋秀隆
• 通讯作者: 賀屋秀隆