Molecular mechanisms of import to nuclei, mitochondria, and chloroplast, and UVB resistance in rice.

水稻细胞核、线粒体和叶绿体输入的分子机制以及 UVB 抗性。

• 批准号: 21380205
• 负责人: HIDEMA Jun
• 金额: $ 12.06万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-21380205/
• 关键词: CPD光回復酵素; オルガネラ移行シグナル; UVB抵抗性; 植物; 葉緑体; ミトコンドリア; 光回復酵素; シグナルペプチド; DNA修復; ピリミジン二量体; ミトコンドリアDNA修復; タンパク質輸送; イネ; 紫外線

Cyclobutane pyrimidine dimer (CPD)photolyase is major pathway for repairing CPD in plant, and CPD photolyase is a crucial factor for determining UVB sensitivity in plants. We found that CPD photolyase, which is encoded by a single-copy gene in the nuclear genome, is expressed and targeted not only to nuclei but also to mitochondria and chloroplasts. To clarify the molecular mechanisms of import to each organelle in rice, the subcellular localization analyses were performed. We found that the amino acids residues from 391 to 401 and from 487 to 489 are functional targeting signal for transport into mitochondria and nuclei, respectively. The results indicate that rice may have evolved a CPD photolyase that functions in all three organelles that contain DNA to protect cells from the harmful effects of UVB radiation.

环丁烷嘧啶二聚体(CPD)光解酶是植物修复CPD的主要途径，而CPD光解酶是决定植物对UVB敏感性的关键因素。我们发现，CPD光解酶是由核基因组中的单拷贝基因编码的，它不仅表达并定位于细胞核，而且还定位于线粒体和叶绿体。为了阐明水稻各细胞器输入的分子机制，进行了亚细胞定位分析。我们发现391~401位氨基酸残基和487~489位氨基酸残基分别是转运到线粒体和细胞核的功能性靶向信号。结果表明，水稻可能进化出一种CPD光解酶，该酶在含有DNA的所有三个细胞器中发挥作用，以保护细胞免受UVB辐射的有害影响。

项目成果

UV-B induced stress responses in three rice cultivars

• DOI: 10.1007/s10535-010-0102-3
• 发表时间: 2010-09-01
• 期刊: BIOLOGIA PLANTARUM
• 影响因子: 1.5
• 作者: Fedina, I.;Hidema, J.;Nedeva, D.
• 通讯作者: Nedeva, D.

イネCPD光回復酵素のオルガネラ移行シグナル配列に関する解析

水稻CPD光激活酶细胞器易位信号序列分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 高橋さやか;高橋正明;寺西美佳;日出間純
• 通讯作者: 日出間純

CPD photolyase repairs ultraviolet-B-induced CPDs in all DNA-containing organel les in plant

CPD 光解酶修复植物中所有含 DNA 细胞器中紫外线 B 诱导的 CPD

• 发表时间: 2009
• 作者: Tsuyoshi Tagata;Mayumi Nishida;Atsushi Nishida;Hidema J.
• 通讯作者: Hidema J.

CPD photolyase repairs ultraviolet-B-induced CPDs in rice chloroplast and mitochondrial DNA

CPD 光解酶修复水稻叶绿体和线粒体 DNA 中紫外线 B 诱导的 CPD

• 发表时间: 2011
• 期刊: Plant J
• 影响因子: 7.2
• 作者: Takahashi M;Teranishi M;Ishida H;Kawasaki J;Takeuchi A;Yamaya T;Watanabe M;Makino A;Hidema J
• 通讯作者: Hidema J

CPD photolyase of rice is phosphorylated.

水稻的CPD光裂合酶被磷酸化。

• 发表时间: 2010
• 作者: Fujiwara;A.;Teranishi M.
• 通讯作者: Teranishi M.