ヒメツリガネゴケを用いた乾燥環境への適応を可能にするタンパク質分解機構の解明

利用苔藓 Physcomitrella moss 阐明能够适应干燥环境的蛋白水解机制

• 批准号: 13J06733
• 负责人: 迎 恭輔
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J06733/
• 关键词: オートファジー; 乾燥; 環境ストレス; ヒメツリガネゴケ; 乾燥耐性; マイクロアレイ

オートファジーを欠損した突然変異株(atg株)は栄養飢餓などの環境ストレスに対してより感受性になるのが一般的である。確かに、ヒメツリガネゴケのatg株は栄養飢餓条件下に置かれると、野生株よりも早く細胞死を引き起こす。しかし、乾燥ストレスに対しては、アブシジン酸(ABA)によって乾燥耐性を誘導した場合、オートファジー欠損株またはオートファジー阻害剤3-MA処理された株は野生株よりも強くなるという全く反対の応答を示すことを見出した。本年度は、そのメカニズムを詳細に調べ、乾燥ストレス前と吸水後の各々にオートファジーが関与することを明らかにした。オートファジー欠損株は野生株よりも細胞内の糖含量が高く、乾燥ストレスにより細胞が受ける傷害が軽減されることが予想された。薄層クロマトグラフィーによる糖分析を行うと、野生株とatg株の両方でABAによってスクロース蓄積量が増加した。また、その蓄積量は野生株よりもatg株において多くなる傾向を示した。スクロースは適合溶質として広く知られており、オートファジー欠損によるスクロース蓄積が乾燥耐性を向上させている可能性が示唆された。吸水過程でのオートファジーの役割として、リボソームRNA(rRNA)に着目した。リボソームは新規タンパク質合成の場であるため、これが分解された場合は生命維持に関わると考えた。吸水0時間では２本のrRNAバンドが確認できたが、そこから24時間後にはバンドが薄くなっていた。しかし、そのバンドは3-MAを処理した方が残っていた。このことは、吸水過程においてオートファジーがrRNAもしくはリボソームを分解している可能性を示している。吸水後においては、細胞が乾燥ストレスによる傷害を修復しながら生存していく過程で、オートファジーがタンパク質合成の場であるリボソームを分解することにより細胞の生存力を低下させている可能性を見出した。

A plant that is not sensitive to environmental conditions is a plant that is resistant to environmental conditions. In the wild, the atg strain was cultured under starvation conditions. In the case of drought, drought resistance and drought resistance, 3-MA treatment was used to treat wild plants. This year, the company will adjust the price of water in detail, dry it before and after the water absorption. The sugar content in the cells of the damaged plants is high, and the damage to the cells of the damaged plants is reduced. The amount of ABA accumulated in wild plants increased. The accumulation of wild plants shows a tendency to increase in number. The possibility of drying up due to the lack of solvent accumulation is also discussed. The process of water absorption is characterized by the presence of RNA(rRNA). The new rules are applicable to life support. Water absorption time 0:02:00 p.m. to confirm, 24:00 p.m. 3-MA is the only way to solve this problem. The possibility of decomposition of rRNA in the process of water absorption is shown. After water absorption, the cells dry out and repair the damage. The process of survival, the synthesis of protein, the decomposition of protein, and the possibility of cell viability reduction are also discussed.

项目成果

Involvement of autophagy in the senescence processes in the moss Physcomitrella patens.

自噬参与苔藓小立碗藓衰老过程。

• 发表时间: 2015
• 作者: K. Mukae;Y. Inoue;and Y. Moriyasu
• 通讯作者: and Y. Moriyasu

オートファジー阻害はヒメツリガネゴケ乾燥耐性の能力を向上させる

抑制自噬提高立碗藓的耐干燥能力

• 发表时间: 2014
• 作者: K. Mukae;Y. Inoue;and Y. Moriyasu;蔵治光一郎・五名美江;第59回低温生物工学会
• 通讯作者: 第59回低温生物工学会

植物学会、ヒメツリガネゴケ乾燥耐性能の制御にオートファジーが関与する

植物学会，自噬参与了立碗藓干燥耐受性的控制

• 发表时间: 2013
• 作者: 迎恭輔;井上悠子;森安裕二;蔵治光一郎・五名美江;迎 恭輔
• 通讯作者: 迎 恭輔

オートファジー機能の低下は乾燥耐性能力を高める

自噬功能下降增强耐干燥能力

• 发表时间: 2014
• 作者: 迎恭輔;井上悠子;森安裕二
• 通讯作者: 森安裕二