植物の細胞間情報伝達を司る生理活性糖鎖AMORによる糖鎖シグナリングの解明

阐明控制植物细胞间信息传递的生物活性糖链 AMOR 的糖链信号传导

基本信息

批准号：
21K15119
负责人：
郡司茜
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

細胞間コミュニケーションにおける情報因子として、糖鎖は防御応答、細胞増殖、そして細胞分化など数多くの過程に重要な役割をはたしている。植物の細胞壁に多量に含まれる糖鎖を介した細胞間シグナリングも、極めて重要と想定されてきたにも関わらず、これまでよく知られていなかった。このような中、我々は被子植物トレニアにおいて花粉管に胚のうからの誘引物質への応答能を付与する胚珠由来の因子AMORがアラビノガラクタン（AG）糖鎖であることを同定した。AG糖鎖は植物特有の糖タンパク質で細胞壁中に多量に存在するAGタンパク質の糖鎖部分である。有機化学合成を用いた解析から、AMORの活性中心がAG糖鎖の末端に存在するメチルグルクロノシルガラクトースであることを明らかにした。しかし、依然としてAMORの生合成経路や作用メカニズム、相手細胞での細胞内シグナリングなど、植物糖鎖シグナリングの本質ともいうべき多くのことが解明されていない。本研究計画では、AMORの生理活性部位として同定したメチルグルクロノシルガラクトースに着目し、その糖鎖シグナリングを明らかにすることを目指した。これまでに、メチルグルクロノシルガラクトースのモノクローナル抗体を作出し、トレニアにおけるAMORの時空間的解析を行なった。今年度はAMORの普遍性を明らかにするために、他種植物におけるAMORの機能の解析を目指した。トレニアの近縁種であるウリクサにおいてAMORが花粉管に誘引物質への応答能付与に機能していることが明らかとなった。モデル植物シロイヌナズナにおいてAMORの活性に重要なグルクロン酸のメチル基がない変異体を作出した。

作为细胞 - 细胞通信的信息因素，聚糖在许多过程中起着重要作用，包括保护性反应，细胞增殖和细胞分化。尽管糖基化介导的细胞间信号传导（在植物细胞壁中大量发现）也被认为非常重要，但迄今为止尚未众所周知。在这种情况下，我们已经确定了一个阿拉伯糖糖（AG）糖链，胚珠来源的因子Amor，它具有吸引植物园多雷尼亚胚胎的响应能力的花粉管。 Ag糖链是植物特异性的糖蛋白，是细胞壁中大量存在的Ag蛋白的糖链部分。使用有机化学合成的分析表明，Amor的活性中心是甲基葡萄糖基糖基乳糖糖，它存在于Ag糖链的末端。但是，尚未阐明植物聚糖信号传导的许多基本要素，例如Amor的生物合成途径，作用机理和伴侣细胞中细胞内信号传导。该研究项目的重点是甲基葡萄糖基乳糖果糖，被确定为Amor的生理活性部位，旨在阐明其聚糖信号传导。到目前为止，已经产生了甲基葡萄糖醛酸乳糖苷乳糖的单克隆抗体，并在多雷尼亚的阿莫尔进行了时空分析。今年，为了阐明Amor的普遍性，我们旨在分析Amor在其他植物中的功能。据揭示，Amor的功能将花粉管赋予对托雷尼亚近亲Urixa的吸引剂的响应。创建了一个缺乏葡萄糖酸甲基的突变体，这对于模型植物拟南芥中的Amor的活性很重要。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The mystery of plant double fertilization tackled from familiar Non-Model plants

从熟悉的非模型植物解开植物双受精之谜

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
水上茜;東山哲也
通讯作者：
東山哲也

The mystery of plant double fertilization tackled from familiar Non-Model plants.

从熟悉的非模型植物中解开植物双受精之谜。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Goto Susumu;Mori Hideki;Uchiyama Kentaro;Ishizuka Wataru;Taneda Haruhiko;Kono Masaru;Kajiya-Kanegae Hiromi;Iwata Hiroyoshi;水上茜　東山哲也
通讯作者：
水上茜　東山哲也