植物生体膜の亜鉛輸送システムの解析

植物生物膜中锌转运系统的分析

基本信息

批准号：
10J01010
负责人：
河内美樹
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University (2011)Kobe University (2010)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01010/
关键词：
亜鉛膜輸送体液胞国際研究者交流ドイツ

项目摘要

<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。

<新型锌转运蛋白>的功能分析据报道，酵母锌转运蛋白Zrt3位于液泡膜上，并将液泡中的锌转运到细胞质中，在锌缺乏抗性中起重要作用。但是，在植物中，尚未发现锌车队从液泡中运输锌到细胞质。因此，Thaliana的拟南芥对Zip型车队AT3G20870（ZTP29）和AT3G08650（ZIP13）进行了研究，它们与Zrt3具有很高的同源性，作为真空膜膜型Zinc Zinc Zinc Zinc Zinc Zinc Zinc Zinc Supproy的候选者。但是，先前的研究表明，Zip13位于ER。其他研究小组还报告说，ZTP29也位于ER上，并且ZTP29参与了耐盐，从而使T-DNA插入缺陷型菌株敏感。因此，对Zip13的T-DNA插入片剂进行了耐盐测试，但在野生应变中未观察到耐盐耐受性的显着降低。但是，使用GUS进行启动子分析表明，在125 mM NaCl存在下，Zip13表达比正常条件增加。将来，将使用ZIP13和ZTP29的双缺陷菌株进行进一步的分析。 <液泡膜型锌转运蛋白ATMTP1>先前的诱变分析的功能分析表明，氨基酸残基参与底物选择性和参与活性调节的氨基酸残基。产生了突变的MTP1，同时同时突变了多个氨基酸残基，并使用异源酵母表达系统进行了Zn，CD，CO，Fe和Mn耐药性测试。金属电阻与在一个位置进行突变时相似，并且由于多个位置的突变，酵母的金属电阻没有显着增加。将来，我们将通过调整表达突变体MTP1的酵母的液泡膜并测量金属传输和亲和力的速率来进行更详细的分析。