青色光受容体フォトトロピンのリン酸化情報伝達機構の解明

阐明蓝光受体向光素磷酸化信息传递机制

• 批准号: 21770052
• 负责人: 井上 晋一郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21770052/
• 关键词: シグナル伝達; 植物; 生理学

青色光受容体フォトトロピンは受容体型プロテインキナーゼで、植物において多様な青色光応答を制御する。フォトトロピンは青色光により活性化し、リン酸化反応を介して生理応答を誘導すると考えられるが、フォトトロピンによって直接リン酸化される標的蛋白質は未同定である。今年度の研究では、フォトトロピンの標的蛋白質を同定することを目的とし、(1) 青色光に依存してリン酸化される蛋白質を植物体から直接探す2D-DIGE法を用いた実験と、(2) フォトトロピンとin vitroで相互作用する蛋白質を探すALPHAスクリーニングを並行して進め、複数の標的候補を得た。実験(1)では、青色光に応答して、かつフォトトロピンの下流でリン酸化が促進される蛋白質を得ることに成功した。質量分析を用いてこの蛋白質を同定した結果、細胞膜に局在する小胞輸送の制御に関わる蛋白質であった。この蛋白質のリン酸化は、フォトトロピン依存的であり、フォトトロピンの活性化キネティスとリン酸化のキネティクスが一致していた。現在、この蛋白質をコードする遺伝子に関して、遺伝子破壊株と過剰発現株を作製し、青色光に依存したフォトトロピン応答を調べ、機能解析を進めている。実験(2)では、ALPHAスクリーニングを完了し、試験管内において再現よくフォトトロピンと相互作用するプロテインキナーゼを一つ得ることに成功した。これは、CBL-interacting protein kinase familyの一つであった。このキナーゼの遺伝子破壊株では、青色光に応答した気孔開口が阻害されており、フォトトロピンの下流で働いている可能性が高いと考えられる。現在、このキナーゼがフォトトロピンによって直接リン酸化され、活性化するのか調べている。

Blue light by the capacity of body フ ォ ト ト ロ ピ ン は by capacity size プ ロ テ イ ン キ ナ ー ゼ で, plant に お い て others more な cyan light 応 answer を suppression す る. フ ォ ト ト ロ ピ ン は cyan light に よ り activeness し, リ ン acidification anti 応 を interface し て physiological 応 answer を induced す る と exam え ら れ る が, フ ォ ト ト ロ ピ ン に よ っ て directly リ ン acidification さ れ る target protein は failed with で あ る. Our の research で は, フ ォ ト ト ロ ピ ン を の target proteins might be す る こ と を purpose と し, (1) blue light に dependent し て リ ン acidification さ れ る protein を plant か ら direct agent す 2 d - DIGE を with い た be 験 と, (2) フ ォ ト ト ロ ピ ン と in Interaction between vitro で す る protein を agent す ALPHA ス ク リ ー ニ ン グ を parallel し て in め, plural の mark alternate を た. Be 験 (1) で は, cyan light に 応 answer し て, か つ フ ォ ト ト ロ ピ ン の obscene で リ ン acidification が promote さ れ を る proteins have る こ と に successful し た. Quality analysis を with い て こ を の proteins might be し た results, cell membrane に bureau in す る vesicular transport の suppression に masato わ る protein で あ っ た. こ の protein の リ ン acidification は, フ ォ ト ト ロ ピ ン dependent で あ り, フ ォ ト ト ロ ピ ン の activeness キ ネ テ ィ ス と リ ン acidification の キ ネ テ ィ ク ス が consistent し て い た. Now, こ の protein を コ ー ド す る posthumous son 伝 に masato し て, but 伝 broken 壊 と strains through turning 発 now plant し the を cropping, cyan light に dependent し た フ ォ ト ト ロ ピ ン 応 answer を べ, function analytical を into め て い る. Be 験 (2) で は, ALPHA ス ク リ ー ニ ン グ を finished し, test tube に お い て reappearance よ く フ ォ ト ト ロ ピ ン と interaction す る プ ロ テ イ ン キ ナ ー ゼ を one つ る こ と に successful し た. Youdaoplaceholder6 れ であった, CBL-interacting protein kinase family であった であった であった. こ の キ ナ ー ゼ の heritage 伝 son broken 壊 strains で は, cyan light に 応 answer し た 気 hole opening が resistance against さ れ て お り, フ ォ ト ト ロ ピ ン の obscene で 働 い て い likely が る い と exam え ら れ る. Now, <s:1> キナ キナ ゼがフォトトロピ によって によって によって directly リ <s:1> acidify され, activate する <s:1> modulate べて る る.

项目成果

The Arabidopsis PHYTOCHROME KINASE SUBSTRATE2 Protein Is a Phototropin Signaling Element That Regulates Leaf Flattening and Leaf Positioning

• DOI: 10.1104/pp.109.150441
• 发表时间: 2010-03-01
• 期刊: PLANT PHYSIOLOGY
• 影响因子: 7.4
• 作者: de Carbonnel, Matthieu;Davis, Phillip;Fankhauser, Christian
• 通讯作者: Fankhauser, Christian

たった一つのアミノ酸置換でphot1はphot2の働きをする

只需一个氨基酸取代，phot1 就可以发挥 phot2 的作用

• 发表时间: 2010
• 作者: 井上晋一郎;友清雄大;島崎研一郎
• 通讯作者: 島崎研一郎

Functional analyses of phosphorylation sites in the activation loop of Arabidopsis phototropin2

拟南芥向光素2激活环磷酸化位点的功能分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Inoue;S.
• 通讯作者: S.

青色光受容体フォトトロピンに依存した植物の生長制御

植物生长控制依赖于蓝光受体向光素

• 发表时间: 2009
• 期刊: 光合成研究 19(1)
• 作者: 井上晋一郎;武宮淳史;島崎研一郎
• 通讯作者: 島崎研一郎

Autophosphorylation of phototropins is a primary step for downstream signaling

向光素的自磷酸化是下游信号传导的主要步骤

• 发表时间: 2009
• 作者: Inoue;S.
• 通讯作者: S.