ゴルジ体とTGNのアイデンティティを構築するメカニズムの解明

阐明确定高尔基体和 TGN 身份的机制

• 批准号: 22K19327
• 负责人: 植村 知博
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19327/
• 关键词: 膜交通; シロイヌナズナ; ゴルジ体

真核生物の細胞内に存在する単膜系オルガネラ間の輸送は、膜交通と呼ばれる輸送システムによって厳密に制御されている。トランスゴルジ網（TGN）は、ゴルジ体以降の目的地に運ばれる積荷タンパク質の選別をおこなう重要なオルガネラである。我々は、植物細胞を用いた超解像ライブイメージング観察により、「TGNはゴルジ体とは異なるアイデンティティを有したオルガネラである」ことを見出している。in silicoの解析から同定したSyntaxin6 N-terminalドメインとTMDをもつがSNAREドメインをもたない非常にユニークな因子をSyntaxin 6-like protein in vascular plant (SYLK)と名付けた。SYLKはゴルジ体に局在し、SYP61はTGNに局在する。本研究課題では、両因子を比較解析することで、ゴルジ体とTGNの境界がどのように構築されるのかという謎に迫ることを目的とする。ⅰ．細胞内局在を制御する因子の単離：SYLK3とSYP6のそれぞれのドメインを交換し、GFPを融合させた6種類のキメラタンパク質を発現する形質転換植物を作出した。SYP61プロモーターでそれらの発現を制御することでどの組織でも発現が確認できた。ⅱ．ゴルジ体とTGNの境界に局在するタンパク質の探索：TurboIDを用いて、ゴルジ体とTGNの境界に局在する因子を網羅的に取得するためのコンストラクト作成のための準備をおこなった。ⅲ．SYLK変異体の作出：シロイヌナズナにはSYLK1-3までの３遺伝子存在する。T-DNAが挿入されたシロイヌナズナはSYLK1のみであったため、SYLK2およびSYLK3のノックアウト変異体をゲノム編集により作出した。SYLK1-3までの単独変異体では、目立った表現型は観察されなかった。そこで、交配により二重変異体および三重変異体を作出した。

Eukaryotes の に exists in cells す る 単 film system オ ル ガ ネ ラ の conveying は, membrane transport between と shout ば れ る conveying シ ス テ ム に よ っ て 厳 dense に suppression さ れ て い る. ト ラ ン ス ゴ ル ジ network (TGN) は, ゴ ル ジ body in の destination に luck ば れ る product lotus タ ン パ ク qualitative の choose don't を お こ な う important な オ ル ガ ネ ラ で あ る. I 々 は, plant cell を い た super resolution ラ イ ブ イ メ ー ジ ン グ 観 examine に よ り, "the TGN は ゴ ル ジ body と は different な る ア イ デ ン テ ィ テ ィ を have し た オ ル ガ ネ ラ で あ る" こ と を shows し て い る. In silico の parsing か ら with fixed し た Syntaxin6 N - terminal ド メ イ ン と TMD を も つ が c2-style ド メ イ ン を も た な い very に ユ ニ ー ク な factor を Syntaxin 6 - like protein in vascular plant (SYLK)と pay けた. SYLK ゴ ゴ ジ ジ is located in に and SYP61 <s:1> TGNに is in する. This research topic で は, struck factor を comparison analytic す る こ と で, ゴ ル ジ body と TGN の realm が ど の よ う に build さ れ る の か と い う mystery に forced る こ と を purpose と す る. ⅰ. Cells inside bureau in を suppression す る factor の 単 from: SYLK3 と SYP6 の そ れ ぞ れ の ド メ イ ン を exchange し, GFP fusion を さ せ た 6 kinds の キ メ ラ タ ン パ ク qualitative を 発 now す る form quality planning in plant を make し た. SYP61 プ ロ モ ー タ ー で そ れ ら の 発 now を suppression す る こ と で ど の organization で も 発 が now confirmed で き た. ⅱ. ゴ ル ジ body と TGN の realm に bureau in す る タ ン パ ク qualitative の exploration: TurboID を with い て, ゴ ル ジ body と TGN の realm に bureau in す る factor を snare に obtain す る た め の コ ン ス ト ラ ク ト made の た め の prepare を お こ な っ た. ⅲ. The SYLK variant <s:1> makes: シロ シロ ヌナズナに ヌナズナに まで SYLK1-3まで 伝 exists in する. T - DNA が scions into さ れ た シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ は SYLK1 の み で あ っ た た め, SYLK2 お よ び SYLK3 の ノ ッ ク ア ウ ト - variant を ゲ ノ compiling に ム よ り make し た. SYLK1-3まで まで 単 independent variant で った, visual った phenotype 観 されな されな った. Youdaoplaceholder0 た で, mating によ で, double variants および, triple variants を make た.

项目成果

Real functions of intracellular structures in plant cells pioneered by light technology

光技术开创的植物细胞内结构的真实功能

• DOI: 10.5685/plmorphol.34.1
• 发表时间: 2022
• 期刊: PLANT MORPHOLOGY
• 作者: Uemura Tomohiro;Yoshida Yamato
• 通讯作者: Yoshida Yamato

膜交通が制御する物質輸送ダイナミクス

由膜交通控制的质量运输动力学

• 发表时间: 2023
• 作者: Uemura Tomohiro;Yoshida Yamato;植村知博
• 通讯作者: 植村知博

Syntaxin6 N末端領域を有する植物固有タンパク質の生理機能に関する研究

Syntaxin6 N端植物特异性蛋白的生理功能研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 東出さら;長尾レイナ;伊藤瑛海 ;伊藤容子;清水優太朗;由良敬;中野明彦;植村知博
• 通讯作者: 植村知博

最先端イメージングで迫るトランスゴルジ網の積荷選別機構

尖端成像揭示了跨高尔基体网络的货物分类机制

• DOI: 10.1271/kagakutoseibutsu.60.215
• 发表时间: 2022
• 期刊: KAGAKU TO SEIBUTSU
• 作者: SHIMIZU Yutaro;UEMURA Tomohiro
• 通讯作者: UEMURA Tomohiro