ユビキチンリガーゼによる膜交通の制御を介した新規栄養応答制御機構の解明

阐明泛素连接酶膜交通控制介导的新型营养反应控制机制

• 批准号: 17J06430
• 负责人: 長谷川 陽子
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Hokkaido 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06430/
• 关键词: ユビキチン化; 膜交通; 栄養応答

本研究では，植物の膜局在型ユビキチンリガーゼATL31による，SNAREタンパク質を介した炭素（C）窒素（N）栄養応答制御機構の解明を目指して解析を進めた。SNAREタンパク質は膜融合の実行因子であり，真核生物に広く保存された膜交通制御の鍵因子として知られる。今年度までの解析により，シロイヌナズナのTGN局在型SNAREタンパク質SYP61が，in vitroおよび植物体内においてATL31によってユビキチン化されることを明らかにした。機能抑制変異体を用いた生理学的解析から，SYP61がATL31と同様にC/N栄養ストレス応答の制御に関わることを明らかにした。MS解析によってSYP61のユビキチン化サイトも同定し，ユビキチン化サイト変異型SYP61を自身のプロモーター化で発現する植物体の作出を昨年度から進めているが，野生型SYP61と比べて形質転換効率が悪く，こちらはラインの確立の途上にある。このことはSYP61のユビキチン化が植物の生育に重要な役割を担うことを示唆しているとも考えられる。本研究では，さらにSYP61のK63鎖を含むユビキチン化レベルが培地中のC/N栄養条件に応じて変動することも発見した。また昨年度実施したプロテオミクスにより，C/N栄養応答における積荷の候補因子も明らかになりつつある。以上のように，本研究によって，SNAREタンパク質のユビキチン化が植物のC/N栄養応答において重要な役割を担うことが示唆された。

在这项研究中，我们进行了一项分析，旨在阐明通过植物中膜 - 定位的泛素连接酶ATL31在植物中通过SNARE蛋白来控制碳（C）氮（N）营养蛋白的机制。 SNARE蛋白是膜融合的性能因素，被称为膜交通控制的关键因素，在真核生物中广泛保守。直到今年的分析表明，拟南芥TGN-SNARE蛋白SYP61在体外和植物中被ATL31泛素化。使用功能抑制突变体的生理分析表明，SYP61与ATL31相似的C/N营养应激反应的调节。 SYP61的泛素化位点也已经通过MS分析确定，自去年以来，已经进行了自身启动子来表达泛素化位点突变体Syp61的植物，但转化效率低于野生型SYP61，目前正在建立线路。这也可能表明SYP61的泛素化在植物生长中起着重要作用。在这项研究中，我们还发现，含有K63 SYP61链的泛素化水平取决于培养基中的C/N营养条件。此外，去年进行的蛋白质组学也对C/N营养反应中的货物的潜在因素变得更加清晰。如上所述，这项研究表明，在植物C/N营养反应中，泛素化蛋白的泛素化起着重要作用。

项目成果

植物栄養応答における，ユビキチン化による膜交通制御の解析

植物营养反应中泛素化的膜交通控制分析

• 发表时间: 2017
• 作者: Yoko Hasegawa;Thais Huarancca Reyes;Tomohiro Uemura;Akari Fujimaki;Luo Yongming;Shota Hozuki;Anirban Baral;Rishikesh P. Bhalerao;Takeo Sato;Akihiko Nakano and Junji Yamaguchi;長谷川陽子，藤巻あかり，保月彰太，植村知博，中野明彦，佐藤長緒，山口淳二;長谷川陽子;長谷川陽子
• 通讯作者: 長谷川陽子

TGN/EE SNARE associated with ubiquitin ligase ATL31 regulates carbon/nitrogen-nutrient response in Arabidopsis

与泛素连接酶 ATL31 相关的 TGN/EE SNARE 调节拟南芥中的碳/氮营养反应

• 发表时间: 2019
• 作者: Yoko Hasegawa;Thais Huarancca Reyes;Tomohiro Uemura;Akari Fujimaki;Yongming Luo;Yohann Boutte;Anirban Baral;Rishikesh P. Bhalerao;Akihiko Nakano;Takeo Sato and Junji Yamaguchi
• 通讯作者: Takeo Sato and Junji Yamaguchi

Membrane-localized ubiquitin ligase ATL15 functions in sugar-responsive growth regulation in Arabidopsis

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.07.028
• 发表时间: 2017-09-09
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Aoyama, Shoki;Terada, Saki;Yamaguchi, Junji
• 通讯作者: Yamaguchi, Junji

ユビキチンリガーゼATL31による膜交通系制御を介した植物のC/N栄養応答機構の解析

泛素连接酶ATL31调节膜运输介导的植物C/N养分响应机制分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Yoko Hasegawa;Thais Huarancca Reyes;Tomohiro Uemura;Akari Fujimaki;Luo Yongming;Shota Hozuki;Anirban Baral;Rishikesh P. Bhalerao;Takeo Sato;Akihiko Nakano and Junji Yamaguchi;長谷川陽子，藤巻あかり，保月彰太，植村知博，中野明彦，佐藤長緒，山口淳二
• 通讯作者: 長谷川陽子，藤巻あかり，保月彰太，植村知博，中野明彦，佐藤長緒，山口淳二

Ubiquitin related enzymes and plant-specific ubiquitin ligase ATL family in tomato plants

• DOI: 10.5511/plantbiotechnology.17.0306a
• 发表时间: 2017-06-01
• 期刊: PLANT BIOTECHNOLOGY
• 影响因子: 1.6
• 作者: Li, Xingwen;Hasegawa, Yoko;Sato, Takeo
• 通讯作者: Sato, Takeo