高等植物に特異的な小胞輸送制御機構の解析

高等植物特有的囊泡运输控制机制分析

基本信息

批准号：
12740450
负责人：
上田貴志
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740450/
关键词：
Rab Ypt Ara6 Ara7 エンドソームエンドサイトーシス Rab5 植物特異的 GTPase シロイヌナズナ

项目摘要

本年度は,昨年度に引き続き植物に特異的なRab/Ypt GTPaseファミリーに属するAra6の機能解析を行った.Ara6は,動物細胞において初期エンドソームの融合を制御することが知られているRab5に最も高い相同性を示す.その一方で,Ara6はこれまでに他の生物より単離されているRab/Ypt GTPaseに全て保存されている,カルボキシル末端のイソプレニル化のコンセンサス配列を持たない等,非常にユニークな構造上の特徴をもつ.GFP融合タンパク質を,シロイヌナズナ培養細胞のプロトプラストに一過的に発現させたところ,この融合タンパク質は細胞質中のドット状のオルガネラに局在した.このオルガネラは,エンドサイトーシスのマーカーであるFM4-64によっても染色されることから,Ara6が局在しているオルガネラはエンドソームであることが明らかとなった.また,Ara6のエンドソームへの局在化には,アミノ末端の脂質修飾,ヌクレオチドの結合,カルボキシル末端のアミノ酸配列が関与していることも明らかにした.続いて,シロイヌナズナゲノムにコードされている動物型のRab5ホモログ(Ara7,Rha1)についても全て単離し,その細胞内局在を解析した.その結果,いずれの分子もエンドソームに局在していることがわかった.このことから,シロイヌナズナにおいては,エンドソームの融合を,植物特異的なRab/Ypt GTPaseであるAra6と2つの動物型Rab5ホモログの合計3つの低分子量GTPaseが協調的に制御していることが示唆された.以上の結果の前半部分は,本年度EMBO Journalに発表した.

今年，我们继续分析属于植物特异性RAB/YPT GTPase家族的ARA6的功能，就像去年一样。 ARA6与RAB5显示最高的同源性，已知可以调节动物细胞中早期内体融合。同时，到目前为止，ARA6已经与其他生物体分离出来。它具有非常独特的结构特征，例如没有羧基末端异丙肾上腺素的共识序列，这在GTPase中都是保守的。当GFP融合蛋白在拟南芥培养细胞的原生质体中瞬时表达时，该融合蛋白被定位于细胞质中的点状细胞器。该细胞器也被内吞作用的标记FM4-64染色，很明显，具有ARA6局部化的细胞器是内体。此外，揭示了在氨基末端，核苷酸结合和羧基末端的氨基酸序列的脂质修饰参与了ARA6对内体的定位。接下来，分离了拟南芥基因组中编码的所有动物型Rab5同源物（ARA7，RHA1），并分析了其亚细胞定位。结果，发现所有分子均位于内体。这表明在拟南芥中，内体融合是由植物特异性RAB/YPT进行的。有人提出，三个低分子量GTPase，GTPase ARA6和两种动物型Rab5同源物是协调的。结果的前半部分发表在今年的EMBO杂志上。