イネアンモニウム輸送体の偏在と小胞体蓄積の生理的意義の解明

阐明水稻铵转运蛋白分布不均匀和内质网积累的生理意义

基本信息

批准号：
22K14805
负责人：
小西範幸
金额：
$ 3万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

イネはアンモニウムを好んで利用するため、効率的なアンモニウム利用機構を有すると考えられる。しかし、イネ独自のアンモニウム利用の分子機構はこれまで見出されていない。申請者は、3種類のアンモニウム輸送体 (AMT1) が、外皮細胞の遠心側へ偏在し、アンモニウムに応じて小胞体に蓄積するというイネに特有の現象を発見した。これらの現象は、イネの効率的なアンモニウム利用に貢献している可能性があるが、その生理的意義は分かっていない。本申請では、AMT1の部分置換によって偏在性や小胞体蓄積性を失ったAMT1を作出し、正常なAMT1との比較から、イネAMT1に特徴的な翻訳後制御の生理的意義の解明を目指す。シロイヌナズナのホウ酸輸送体では細胞質領域のリン酸化が偏在性の制御に必要であることが知られていることから、AMT1;2のC末端にあるリン酸化されうる8か所のアミノ酸残基に変異を加え、これらのアミノ酸残基のリン酸化が偏在性、小胞体蓄積、および、活性に影響するかを検討した。その結果、これらのアミノ酸残基に変異を加えても、偏在性と小胞体蓄積に変化は見られなかったが、３か所のアミノ酸残基で変異によって活性が失われることが分かった。このことからAMT1分子種で広く保存されているスレオニン残基のリン酸化以外にも２か所のアミノ酸残基のリン酸化がイネのAMT1;2の活性制御に関わることが示唆された。AMT1;2の翻訳後制御を調節する因子を発見するために、Flagタグを付加したAMT1;2を導入した形質転換イネを用いた共免疫沈降による相互作用因子の探索を企画している。今年度は、Flag抗体を用いた免疫沈降の条件検討を実施し、条件を確立した。

由于水稻更喜欢使用铵，因此人们认为它具有有效的铵利用机制。然而，迄今为止，水稻特有的铵态利用的分子机制尚未被发现。申请人发现了水稻特有的现象，其中三种类型的铵转运蛋白（AMT1）定位于外皮细胞的远端侧并响应于铵而在内质网中积累。这些现象可能有助于水稻有效利用铵，但其生理意义尚不清楚。在本申请中，我们将通过部分替换AMT1来创建失去其普遍分布和内质网积累的AMT1，并将其与正常AMT1进行比较，以阐明水稻AMT1翻译后调节特征的生理意义。已知拟南芥硼酸盐转运蛋白的细胞质区域中的磷酸化是控制其普遍分布所必需的，我们添加了突变并检查了这些氨基酸残基的磷酸化是否影响普遍性、内质网积累和活性。结果，即使这些氨基酸残基发生突变，在内质网中的普遍性或积累也没有变化，但发现突变三个氨基酸残基会导致活性丧失。这表明，除了在AMT1分子种类中广泛保守的苏氨酸残基的磷酸化之外，另外两个氨基酸残基的磷酸化也参与调节水稻中AMT1;2的活性。为了发现调节AMT1;2翻译后调控的因素，我们计划使用含有Flag标签的AMT1;2的转基因水稻植株，通过免疫共沉淀来寻找相互作用的因素。今年，我们研究并建立了使用 Flag 抗体进行免疫沉淀的条件。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

イネのケイ素吸収を制御する長距離シグナルタンパク質の同定

鉴定控制水稻硅吸收的长程信号蛋白

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋篤輝;神戸徹也;長谷川理咲;塚本孝政;今岡享稔;山元公寿;山地直樹・三谷奈見季・小西範幸・馬建鋒
通讯作者：
山地直樹・三谷奈見季・小西範幸・馬建鋒

イネケイ酸輸送体Lsi1の偏在制御に対するホスファチジン酸関与の検討

检查磷脂酸参与调节水稻硅酸盐转运蛋白 Lsi1 的普遍分布

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
小西範幸;馬建鋒
通讯作者：
馬建鋒

Clathrin-mediated endocytosis is not required for maintaining the polar localization of mineral transporters in rice

维持水稻矿物质转运蛋白的极性定位不需要网格蛋白介导的内吞作用

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
山地直樹;三谷奈見季;小西範幸;馬建鋒;Noriyuki Konishi and Jian Feng Ma
通讯作者：
Noriyuki Konishi and Jian Feng Ma

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Noriyuki Konishi