Elucidation of the role of the vacuolar type proton pyrophosphatase in early stages of plant development

阐明液泡型质子焦磷酸酶在植物发育早期的作用

• 批准号: 24770039
• 负责人: FERJANI Ali
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tokyo Gakugei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24770039/
• 关键词: H+PPase; fugu5変異体; 代謝制御; ピロリン酸; ショ糖; 糖新生; 補償作用; 葉の発生; H+-PPase; 葉器官サイズ制御; 細胞増殖; 細胞伸長; 液胞プロトンピロホスファターゼ

Following germination, oil-seed plants rely on triacylglycerol (TAG) reserves for growth during a heterotrophic period, where TAG is converted to sucrose (Suc). Also, macromolecular syntheses consume huge amounts of ATP, often hydrolyzed to AMP plus PPi. In Arabidopsis, the vacuolar H+-PPase uses energy from PPi hydrolysis to acidify the vacuole. The fugu5 mutants, lacking the AVP1 H+-PPase, failed to sustain postgerminative heterotrophic growth; recovered upon Suc supply, or specific PPi removal by the cytosolic PPase IPP1. Thus the major function of H+-PPase in seedling development is the removal of inhibitory PPi, rather than H+ pumping. Suc and PPi quantification in WT versus fugu5 indicated that gluconeogenesis is inhibited by elevated level of PPi, but the targets of PPi inhibition remained unclear. Here, profiling of major metabolites that occur during TAG mobilization showed that UDP-Glucose Pyrophosphorylase (UGPase) is specifically inhibited by excess cytosolic PPi in fugu5.

发芽后，油料种子植物在异养期依靠三酰甘油 (TAG) 储备来生长，在此期间 TAG 转化为蔗糖 (Suc)。此外，大分子合成消耗大量 ATP，通常水解为 AMP 加 PPi。在拟南芥中，液泡 H+-PPase 利用 PPi 水解产生的能量来酸化液泡。 fugu5 突变体缺乏 AVP1 H+-PPase，无法维持发芽后异养生长；在 Suc 供应或通过胞质 PPase IPP1 去除特定 PPi 后恢复。因此，H+-PPase 在幼苗发育中的主要功能是去除抑制性 PPi，而不是 H+ 泵送。 WT 与 fugu5 中的 Suc 和 PPi 定量表明，PPi 水平升高会抑制糖异生，但 PPi 抑制的目标仍不清楚。在这里，对 TAG 动员过程中发生的主要代谢物的分析表明，fugu5 中过量的胞质 PPi 会特异性抑制 UDP-葡萄糖焦磷酸化酶 (UGPase)。

项目成果

ECH2 and H+ -pyrophosphatase correlatively act in oilseed mobilization during germination

ECH2和H-焦磷酸酶在发芽过程中油籽动员中相关作用

• 发表时间: 2013
• 作者: Ferjani;A.;Katano;M.;Kazama;Y.;Hirano;T.;Abe;T. and Tsukaya;H.
• 通讯作者: H.

ATM-DEPENDENT DNA DAMAGE RESPONSE COORDINATES CELL PROLIFERATION AND CELL EXPANSION IN ARABIDOPSIS LEAF GROWTH

ATM 依赖性 DNA 损伤反应协调拟南芥叶片生长中的细胞增殖和细胞扩张

• 发表时间: 2012
• 作者: Tetsuya Hisanaga;Ali Ferjani;Gorou Horiguchi;Naoko Ishikawa;Ushio Fujikura;Minoru Kubo;Taku Demura;Hiroo Fukuda;Takashi Ishida;Keiko Sugimoto and Hirokazu Tsukaya
• 通讯作者: Keiko Sugimoto and Hirokazu Tsukaya

リン酸およびピロリン酸濃度は植物の形態形成に明確な影響を及ぼす

磷酸盐和焦磷酸盐浓度对植物形态建成有不同的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: Akira Iwase;Masaru Ohme-Takagi and Keiko Sugimoto;福田茉由,瀬上紹嗣,Ali Ferjani,前島正義
• 通讯作者: 福田茉由,瀬上紹嗣,Ali Ferjani,前島正義

研究室Webページ:

实验室网页：

液胞膜H^+-ピロホスファターゼの分子細胞生理学

液泡膜 H^+-焦磷酸酶的分子和细胞生理学

• 发表时间: 2013
• 作者: 福田茉由;瀬上紹嗣;Ali Ferjani;前島正義
• 通讯作者: 前島正義