脱ユビキチン化酵素UBP13による植物ホルモン受容体機能制御と栄養応答機構の解明

去泛素化酶UBP13阐明植物激素受体功能调节和营养响应机制

• 批准号: 21J11970
• 负责人: LUO YONGMING
• 金额: $ 0.96万
• 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: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11970/
• 关键词: ユビキチンシグナル; 膜交通

本研究では，脱ユビキチン化酵素UBP13によるBRI1のエンドサイトーシス制御に着目し，栄養条件に応答した植物の成長制御機構の解明を目指している。これまでの研究から，ユビキチンシグナルによる植物栄養応答制御の重要性，特に脱ユビキチン化酵素UBP13が膜局在タンパク質の機能制御に重要な役割を果たす可能性を見出した。特に，UBP13は植物ホルモンブラシノステロイドの受容体であるBRI1のユビキチン化制御に関与する可能性が示唆された。本研究では，UBP13とBRI1の関係性に着目し，下記2研究課題に関する詳細な解析を効率的に実施する。1．UBP13によるBRI1のエンドサイトーシス制御機構の解明2. UBP13を介した植物バイオマス制御の生理学的解析当該年度は，UBP13とBRI1の関係性について，共焦点レーザー顕微鏡を用いたライブセルイメージング解析を行った。その結果，UBP13は細胞膜におけるBRI1の局在に影響することが示唆された。また，ユビキチン化部位変異型BRI1を用いた解析にも取組み，BRI1の機能制御におけるユビキチンシグナルの重要性およびUBP13の関与が示された。加えて，C/N栄養応答制御に関わる膜局在ユビキチンリガーゼATL31とUBP13が相互作用することを見出した。生化学的解析からUBP13はATL31が形成するポリユビキチン鎖を分解する活性を有することが分かった。さらに，遺伝学的解析から，UBP13がATL31との相互作用を介して，C/N栄養ストレス応答において機能することが分かった。これらの知見についてもとりまとめ，論文発表した。

在本研究中，我们重点关注去泛素化酶 UBP13 对 BRI1 的内吞调节，旨在阐明响应营养条件控制植物生长的机制。从我们之前的研究中，我们发现了通过泛素信号控制植物营养反应的重要性，特别是去泛素化酶UBP13在控制膜定位蛋白的功能中发挥重要作用的可能性。特别是，有人认为 UBP13 可能参与调节 BRI1（植物激素油菜素类固醇的受体）的泛素化。在本研究中，我们将重点关注UBP13和BRI1之间的关系，并对以下两个研究主题进行有效的详细分析。 1.阐明UBP13对BRI1的内吞控制机制 2. UBP13介导的植物生物量控制的生理分析 在本财年，我们使用共聚焦激光显微镜进行了活细胞成像分析，以研究UBP13和BRI1之间的关系。结果表明UBP13影响BRI1在细胞膜中的定位。我们还使用泛素化位点突变体 BRI1 进行了分析，并证明了泛素信号的重要性以及 UBP13 在调节 BRI1 功能中的参与。此外，我们发现UBP13与膜定位泛素连接酶ATL31相互作用，ATL31参与C/N营养反应的调节。生化分析表明UBP13具有降解ATL31形成的多聚泛素链的活性。此外，遗传分析表明，UBP13 通过与 ATL31 相互作用在 C/N 营养应激反应中发挥作用。这些发现也被总结并发表在一篇论文中。

项目成果

Deubiquitinating enzymes limit the degradation of brassinosteroid receptor BRI1 in Arabidopsis

去泛素化酶限制拟南芥中油菜素类固醇受体 BRI1 的降解

• 发表时间: 2022
• 作者: Luo Yongming;Takagi Junpei;Claus Lucas Alves Neubus;Zhang Chao;Yasuda Shigetaka;Hasegawa Yoko;Yamaguchi Junji;Shan Libo;Russinova Eugenia;Sato Takeo
• 通讯作者: Sato Takeo

Deubiquitinating enzymes limit the degradation of brassinosteroid receptor BRI1 in Arabidopsis

去泛素化酶限制拟南芥中油菜素类固醇受体 BRI1 的降解

• 发表时间: 2022
• 作者: Luo Yongming;Takagi Junpei;Claus Lucas Alves Neubus;Zhang Chao;Yasuda Shigetaka;Hasegawa Yoko;Yamaguchi Junji;Shan Libo;Russinova Eugenia;Sato Takeo
• 通讯作者: Sato Takeo

ゲント大学(ベルギー)

根特大学（比利时）

The TGN/EE SNARE protein SYP61 and the ubiquitin ligase ATL31 cooperatively regulate plant responses to carbon/nitrogen conditions in Arabidopsis

TGN/EE SNARE 蛋白 SYP61 和泛素连接酶 ATL31 协同调节拟南芥植物对碳/氮条件的反应

• DOI: 10.1093/plcell/koac014
• 发表时间: 2022
• 作者: Yoko Hasegawa; Thais Huarancca Reyes; Tomohiro Uemura; Anirban Baral; Akari Fujimaki; Yongming Luo; Yoshie Morita; Yasushi Saeki; Shugo Maekawa; Shigetaka Yasuda; Koki Mukuta; Yoichiro Fukao; Keiji Tanaka; Akihiko Nakano; Junpei Takagi; Rishikesh P Bhaler
• 通讯作者: Rishikesh P Bhaler

研究室HP

实验室HP