真核由来葉緑体分裂因子と包膜脂質による葉緑体分裂制御機構の解析

真核叶绿体分裂因子和包膜脂质调控叶绿体分裂机制分析

• 批准号: 11J40167
• 负责人: 齋藤 久美子 (岡崎 久美子)
• 金额: $ 2.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J40167/
• 关键词: 葉緑体分裂; 真核由来因子; 膜脂質; ホスファチジルイノシトール; PDV1; PDV2; DRP5B

葉緑体分裂の制御は葉緑体を細胞に保持するために必須であり、最適な数と大きさを維持する機構は葉緑体の機能にとって重要である。本研究では、葉緑体分裂の制御機構を装置の真核由来因子と葉緑体膜脂質との相互作用に着目して明らかにすることを目指して解析している。昨年度までに、葉緑体分裂装置の構成タンパク質PDV1とPDV2がホスファチジルイノシトールー4-リン酸(PI4P)などのいくつかの脂質と特異的に結合することを見出した。 PI4キナーゼ(PI4K)の阻害剤を添加した培地で生育したシロイヌナズナでは、無処理のものに比べて細胞あたりの葉緑体数が増加し葉緑体が小さくなっていた。シロイヌナズナに存在する4つのPI4Kのうち、2つのPI4Kが細胞質に局在していることを昨年度までに明らかにした。本年度は、PI4キナーゼ(PI4K)の阻害剤を添加した培地で生育したシロイヌナズナやPI4Kの発現抑制株では、葉緑体膜に含まれるPI4Pの量が低下していることを確かめた。PI4Pによる制御は主にPDV1を介して行われており、PI4Pが減少すると葉緑体に局在するDRP5Bの量が増えることをこれまでに示した。DRP5Bは葉緑体のくびり切りに必要な因子であり、PDV1、PDV2によってリクルートされる。本年度、阻害剤処理によって葉緑体に局在するDRP5Bの量が増えていることを単離葉緑体で確かめた。PI4PはPDV1とDRP5Bの相互作用を変化させ、葉緑体のDRP5B量を制御することで葉緑体分裂を制御していることが示唆された。しかし、drp5b変異体でもPI4P合成を阻害すると葉緑体の数が増えたことから、葉緑体へ局在するDRP5Bの量をコントロールする以外にもPI4Pの制御を受ける分裂機構が存在することが示唆された。

Chloroplast split の suppression は chloroplast に を cells keep す る た め に must で あ り, the optimal number of な と き さ を maintain す る institutions は function of chloroplasts の に と っ て important で あ る. This study で は, chloroplast split の imperial institutions を の eukaryotic origin factor と chloroplast membrane lipid と の に interaction with mesh し て Ming ら か に す る こ と を refers し て parsing し て い る. Yesterday's annual ま で に, chloroplast splitting device の タ ン パ ク qualitative PDV1 と PDV2 が ホ ス フ ァ チ ジ ル イ ノ シ ト ー ル ー 4 - リ ン acid (PI4P) な ど の い く つ か の lipid と specific に combining す る こ と を see out し た. PI4 キ ナ ー ゼ (PI4K) の resistance against tonic を add し た petty で fertility し た シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ で は, no 処 の も の に than べ て cells あ た り の chloroplast number が raised し chloroplasts が requirement by small さ く な っ て い た. シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に exist す る 4 つ の PI4K の う ち, 2 つ の PI4K が cytoplasm に bureau in し て い る こ と を yesterday annual ま で に Ming ら か に し た. This year は, PI4 キ ナ ー ゼ (PI4K) の resistance against tonic を add し た petty で fertility し た シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ や PI4K の 発 now inhibit plant で は, chloroplast membrane に ま れ る PI4P の low quantity が し て い る こ と を か indeed め た. PI4P に よ る suppression は main に PDV1 を interface し て line わ れ て お り, PI4P が reduce す る と chloroplast に bureau in す る DRP5B の quantity が raised え る こ と を こ れ ま で に shown し た. DRP5B <s:1> chloroplast <s:1> くび <e:1> cut に に necessary な factors であ <e:1>, PDV1, PDV2によってリ <s:1> トされる トされる トされる. This year, resistance against tonic 処 に よ っ て chloroplast に bureau in す る DRP5B の quantity が raised え て い る こ と を 単 from chloroplasts で か indeed め た. PI4P は PDV1 と DRP5B の を interaction - the さ せ, chloroplast の DRP5B quantity を suppression す る こ と で chloroplast split を suppression し て い る こ と が in stopping さ れ た. し か し, drp5b - variant で も PI4P synthetic を resistance against す る と chloroplast number の が raised え た こ と か ら, chloroplast へ bureau in す る drp5b の quantity を コ ン ト ロ ー ル す る outside に も PI4P の suppression を by け る divided institutions exist が す る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Expression of nucleus-encoded chloroplast division genes and proteins regulated by algal cell cycle

藻细胞周期调控的核编码叶绿体分裂基因和蛋白质的表达

• 发表时间: 2012
• 期刊: Molecular Biology and Evolution
• 影响因子: 10.7
• 作者: Shin-ya Miyagishima;Kenji Suzuki;Kumiko Okazaki;Yukihiro Kabeya
• 通讯作者: Yukihiro Kabeya

葉緑体分裂の制御に関わるホスファチジルイノシトール4キナーゼの解析

参与叶绿体分裂控制的磷脂酰肌醇 4-激酶分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 岡崎久美子;宮城島進也;和田元
• 通讯作者: 和田元