植物における微小管依存的な物質輸送機構の研究

植物微管依赖性物质转运机制研究

• 批准号: 22KJ1520
• 负责人: 吉田 真理
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1520/
• 关键词: キネシン; 微小管; ARK; 細胞内輸送; オルガネラ; ヒメツリガネゴケ; オルガネラ輸送

物におけるオルガネラ輸送メカニズムを解明するため、モデル陸上植物ヒメツリガネゴケを用いたプラス端方向性キネシンARKの研究を続行した。まず、精製したARKはin vitroで微小管上を連続して歩行した。CRISPR/Cas9システムを利用して樹立されたARK変異体の解析により、ARKは核、葉緑体、ミトコンドリアなどの巨大なオルガネラや、分泌小胞の動きや配置に関わることがわかった。これらは、微小管上の歩行能力を持たない変異を導入したARKではレスキューされなかったため、オルガネラの配置がARKの歩行活性に依存するメカニズムで行われていることが示唆された。また、ARKのテール領域に存在するARMリピートを持たない変異コンストラクトは表現型をレスキューしなかった。加えて、ARMリピートのみのコンストラクトが核周辺に局在したことと、その過剰発現により核の動きが阻害されたことから、ARKがARMリピートによって積荷の認識と結合を行なっていることが推測された。次に、ARK変異体のもう一つの表現型である深刻な成長異常の原因を調査したところ、変異体の細胞先端では細胞極性に重要だと考えられるRopGEFの局在に異常が見られることがわかった。RopGEFをARKに融合し、強制的に先端局在化することによって成長異常がレスキューされたことから、ARKによる輸送がRopGEFの局在化を介して植物の正常な成長に機能を果たしていることがわかった。以上の結果をまとめると、ARKは多様な積荷を輸送し、植物の成長に重要な働きを持つ順行性トランスポーターであることがわかった。この結果は、Nature Plants誌にアクセプトされた。

Content に お け る オ ル ガ ネ ラ conveying メ カ ニ ズ ム を interpret す る た め, モ デ ル land plants ヒ メ ツ リ ガ ネ ゴ ケ を with い た プ ラ ス side direction キ ネ シ ン ano の research を 続 line し た. Youdaoplaceholder0, refined た, ARK た in vitroで, を connected to 続 て, て step た on microtubules. CRISPR/Cas9 シ ス テ ム を using し て set さ れ た ano - variant の parsing に よ り, ano は nuclear, chloroplast, ミ ト コ ン ド リ ア な ど の huge な オ ル ガ ネ ラ や, secretion of small cell の き や configuration に masato わ る こ と が わ か っ た. こ れ ら は, tiny の step on pipe line capacity を た な い - different を import し た ano で は レ ス キ ュ ー さ れ な か っ た た め, オ ル ガ ネ ラ の configuration が ano の step line active に dependent す る メ カ ニ ズ ム で line わ れ て い る こ と が in stopping さ れ た. ま た, ano の テ ー に ル field exist す る ARM リ ピ ー ト を hold た な い - different コ ン ス ト ラ ク ト は phenotype を レ ス キ ュ ー し な か っ た. Add え て, ARM リ ピ ー ト の み の コ ン ス ト ラ ク ト が nuclear weeks 辺 に bureau in し た こ と と, そ の before turning 発 now に よ り nuclear の dynamic き が resistance against さ れ た こ と か ら, ano が ARM リ ピ ー ト に よ っ て product lotus の know と combination line を な っ て い る こ と が speculation さ れ た. に, ano - variant の も う a つ の phenotype で あ る deep な abnormal growth の を investigation し た と こ ろ, 1 - の cells apex で は cell polarity に important だ と exam え ら れ る RopGEF の bureau in abnormal に が ら れ る こ と が わ か っ た. RopGEF を ano し に fusion, mandatory に apex in the す る こ と に よ っ て abnormal growth が レ ス キ ュ ー さ れ た こ と か ら, ano に よ る conveying が RopGEF の bureau in turn を interface し て plants の normal な に function を fruit growth た し て い る こ と が わ か っ た. の above results を ま と め る と, ano は others more な product を conveying し, plants grow の に important な 働 き を hold つ anterograde ト ラ ン ス ポ ー タ ー で あ る こ と が わ か っ た. <s:1> results にア, journal of Nature Plants にア セプトされた セプトされた.

项目成果

Armadillo repeat-containing kinesin ARK represents the versatile plus-end-directed transporter in plants

含有犰狳重复序列的驱动蛋白 ARK 代表植物中多功能的正端定向转运蛋白

• 发表时间: 2022
• 作者: Mari Yoshida;Maya Hakozaki;Gohta Goshima
• 通讯作者: Gohta Goshima

ヒメツリガネゴケにおける順行性輸送キネシンARKの機能解析

三叶立碗藓顺行转运驱动蛋白 ARK 的功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉田真理;五島剛太
• 通讯作者: 五島剛太