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栄養欠乏条件における植物細胞小胞輸送系の機能変換とその意義

营养缺乏条件下植物细胞囊泡运输系统的功能转变及其意义

基本信息

批准号：
17J04003
负责人：
小田大和人
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ショ糖欠乏にさらされたタバコ培養細胞では内在性のSYP41が減少することを明らかにした。また、これまでの解析でタバコ培養細胞をショ糖欠乏にさらすと、ペクチンの細胞壁蓄積が抑制されることを見出していたが、原因が合成停止によるか分解促進よるかは不明であった。そこで、ペクチンの構成糖の一つであるKDO及びそのアナログと、それのクリックケミストリーを用いた標識系を導入し、ペクチンのターンオーバー解析を行った。解析の結果、ショ糖存在下では既存の細胞壁ペクチンは5時間以上の時間をかけ新規ペクチンに置換された。ペクチンはゆっくりと合成と分解を受けている可能性が示唆された。その一方で、ショ糖欠乏下に置かれた細胞では、ほとんどの既存のペクチンが2時間以内に新規のペクチンに置換された。このことはショ糖存在条件に比べ、ショ糖欠乏条件ではペクチンの代謝がより速く生じている可能性を示していた。ペクチンの細胞壁蓄積が抑制される仕組みは、ペクチンの合成および分解速度の増加による可能性が示唆された。さらに、ショ糖欠乏条件でオートファジーによりトランスゴルジネットワーク (TGN) 局在タンパク質の分解されること、および、それに伴う輸送の変化をまとめた論文が学術誌に掲載可となった。TGN局在蛋白質分解がオートファジーによるものかをより詳細に解析するため、タバコ培養細胞のオートファジー関連遺伝子であるATG5及びATG7のノックダウンラインの作成を試みたが、作成には至らなかった。また、シロイヌナズナにおいても、ショ糖欠乏条件下でオートファジーによりTGN局在蛋白質が減少するかを解析するために、TGN局在蛋白質と蛍光蛋白質の融合蛋白質を発現するシロイヌナズナ、および、ATG5、ATG7が欠損したシロイヌナズナを入手し、掛け合わせを行った。掛け合わせ後、種子を入手できたものの種子は発芽、生育することができておらず、この解析は成功していない。

In the absence of glucose, SYP41 is reduced in cultured cells. The reason for this is that cell wall accumulation in cultured cells is inhibited due to lack of glucose, and the reason for this is that synthesis is stopped, and decomposition is promoted. KDO and KDO are used to import and analyze the composition of sugar. The results of the analysis showed that in the presence of sugar, the existing cell wall was replaced by a new cell wall for more than 5 days. The possibility of decomposition is shown. A new method of selecting a new cell is proposed within 2 days of the original cell being replaced. The conditions for the existence of sugar are different from those for the lack of sugar, and the possibility of rapid metabolism is indicated. The possibility of inhibition of cell wall accumulation and increase in the rate of cell synthesis and decomposition is demonstrated. In addition, due to the lack of sugar conditions, the paper can be published in academic journals. TGN Bureau in the protein decomposition of the first phase of the second phase of the second phase of the first phase of the second phase of the second phase of the second In the absence of sugar, TGN will analyze the protein reduction, and TGN will analyze the protein and protein fusion protein development, such as ATG5 and ATG7. After the birth, the seed starts to sprout, the seed starts to sprout, the seed starts to grow, and the seed starts to grow.