植物生体膜の亜鉛輸送システムの解析

<新規亜鉛輸送体の機能解析>酵母の亜鉛輸送体ZRT3は液胞膜に局在し、液胞内の亜鉛を細胞質に輸送することで、亜鉛欠乏耐性に重要な役割を果たしている事が報告されている。しかし植物では液胞から細胞質へ亜鉛を輸送する亜鉛輸送隊は同定されていない。そこで、Arabidopsis thalianaの中でZRT3と相同性の高いZIPタイプの輸送隊At3g20870(ZTP29)とAt3g08650(ZIP13)を液胞膜型亜鉛供給輸送隊の候補として研究を行ってきた。しかしこれまでの研究でZIP13はERに局在する事が明らかになった。また他の研究グループからZTP29もERに局在すること、そして、ZTP29は塩耐性に関わりT-DNA挿入欠損株は塩感受性になるとの報告がされた。そこでZIP13のT-DNA挿入株の塩耐性試験を行ったが、野生株よりも顕著な塩耐性の低下は見られなかった。しかし、GUSを用いたプロモーター解析では、125mM NaCl存在下でZIP13の発現が通常条件よりも増加している事が観察された。今後、ZIP13とZTP29の二重欠損株を用いてさらに解析を進める予定である。<液胞膜型亜鉛輸送体AtMTP1の機能解析>これまでの変異導入解析で基質選択性に関わるアミノ酸残基、活性調節に関わるアミノ酸残基が明らかになった。これらのアミノ酸残基を複数箇所同時に変異導入した変異型MTP1を作成して、酵母異種発現系をもちいてZn,Cd,Co,Fe,Mn耐性試験を行った。一カ所に変異を加えたときと同程度の金属耐性を示し、複数箇所に変異を加えたことにより酵母の金属耐性が顕著に増加する事はなかった。今後は、変異型MTP1を発現させた酵母から液胞膜を調整して、金属の輸送速度、親和性を測定することでより詳細に解析を進める。

<新規亜鉛輸送体の機能解析>酵母の亜鉛輸送体ZRT3は液胞膜に局在し、液胞内の亜鉛を細胞質に輸送することで、亜鉛欠乏耐性に重要な役割を果たしている事が報告されている。しかし植物では液胞から細胞質へ亜鉛を輸送する亜鉛輸送隊は同定されていない。そこで、Arabidopsis thalianaの中でZRT3と相同性の高いZIPタイプの輸送隊At3g20870(ZTP29)とAt3g08650(ZIP13)を液胞膜型亜鉛供給輸送隊の候補として研究を行ってきた。しかしこれまでの研究でZIP13はERに局在する事が明らかになった。また他の研究グループからZTP29もERに局在すること、そして、ZTP29は塩耐性に関わりT-DNA挿入欠損株は塩感受性になるとの報告がされた。そこでZIP13のT-DNA挿入株の塩耐性試験を行ったが、野生株よりも顕著な塩耐性の低下は見られなかった。しかし、GUSを用いたプロモーター解析では、125mM NaCl存在下でZIP13の発現が通常条件よりも増加している事が観察された。今後、ZIP13とZTP29の二重欠損株を用いてさらに解析を進める予定である。<液胞膜型亜鉛輸送体AtMTP1の機能解析>これまでの変異導入解析で基質選択性に関わるアミノ酸残基、活性調節に関わるアミノ酸残基が明らかになった。これらのアミノ酸残基を複数箇所同時に変異導入した変異型MTP1を作成して、酵母異種発現系をもちいてZn,Cd,Co,Fe,Mn耐性試験を行った。一カ所に変異を加えたときと同程度の金属耐性を示し、複数箇所に変異を加えたことにより酵母の金属耐性が顕著に増加する事はなかった。今後は、変異型MTP1を発現させた酵母から液胞膜を調整して、金属の輸送速度、親和性を測定することでより詳細に解析を進める。