ミオシンによる植物成長制御に関する新規機能の解明

阐明肌球蛋白与植物生长控制相关的新功能

基本信息

批准号：
22K20623
负责人：
原口武士
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ミオシンは、アクチン繊維上を運動するモータータンパク質である。ミオシンは動植物を含む全ての真核生物に存在し、少なくとも79のクラスを形成している。モデル植物シロイヌナズナには、クラスXIミオシンが13種類、クラスVIIIミオシンが4種類存在する。ミオシンXIの既知の主要な役割には、原形質流動の駆動がある。ミオシンVIIIは原形質連絡の開閉に関わることが示唆されているが、その詳細なメカニズムは不明である。これまで申請者は、植物ミオシンを生化学的手法で解析してきた。その結果、シロイヌナズナのミオシンXIは植物内でそれぞれの役割に適応した酵素活性と運動速度を有していることを示した。さらに、シロイヌナズナのミオシンVIIIはATPサイクル中のアクチンとの結合時間が長く、張力発生やエンドサイトーシスに関与することを明らかにした。しかし、植物ミオシンには機能未知ドメインが存在しているために、その生理機能は十分に理解されてはいない。そこで本研究では、植物ミオシンの様々な機能未知ドメインが関わる生理機能およびその機構を明らかにすることを目的とした。まず、シロイヌナズナクラスVIIIミオシンの機能未知ドメインの生理的機能を解析し、酵素活性に与える影響を明らかにした。次にシロイヌナズナ細胞内でアクチン束にシロイヌナズナミオシンが与える影響の定量に成功した。さらに、シロイヌナズナミオシンの軽鎖による運度活性への影響を測定した。その結果、ある特定の軽鎖がシロイヌナズナミオシンの運動活性に重要な役割を果たすことを明らかにした。

肌球蛋白是一种运动蛋白，可在肌动蛋白上移动。肌球蛋白都存在于所有真核生物中，包括植物和动物，并至少形成79种。模型植物拟南芥具有13种类型的XI肌球蛋白和4种类型的VIII类肌球蛋白。肌球蛋白XI的已知主要作用是驱动等离子体流动。尽管已建议肌球蛋白VIII参与开放和关闭等离子体通信，但其详细机制尚不清楚。到目前为止，申请人已经使用生化方法分析了植物肌球蛋白。结果表明，拟南芥肌球蛋白XI具有酶的活性和运动速度，这些酶适应其在植物中的各自作用。此外，发现拟南芥肌球蛋白VIII参与了张力的产生和内吞作用，在ATP周期中与肌动蛋白的结合时间很长。但是，由于植物肌球蛋白具有未知的功能域，因此尚未完全了解其生理功能。因此，这项研究旨在阐明植物肌球蛋白各种未知结构域涉及的生理功能和机制。首先，我们分析了拟南芥类VIII肌球蛋白的未知结构域的生理功能，并揭示了对酶活性的影响。接下来，我们成功地量化了拟南芥肌球蛋白对拟南芥细胞中肌动蛋白束的影响。此外，测量了拟南芥肌球蛋白轻链对速率活性的影响。结果，揭示了某些光链在拟南芥肌球蛋白的运动活动中起着重要作用。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Functional analysis of plant-specific myosin XIs

植物特异性肌球蛋白 XIs 的功能分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takeshi Haraguchi;Masanori Tamanaha;Kano Suzuki;Kohei Yoshimura;Takuma Imi;Motoki Tominaga;Hidetoshi Sakayama;Tomoaki Nishiyama;Takeshi Murata;Kohji Ito
通讯作者：
Kohji Ito

Discovery of the fastest myosin, its amino acid sequence, and structural features

DOI：
10.1101/2021.05.06.442907
发表时间：
2021-05
期刊：
bioRxiv
影响因子：
0
作者：
Takeshi Haraguchi;M. Tamanaha;Kano Suzuki;K. Yoshimura;Takuma Imi;M. Tominaga;H. Sakayama;T. Nishiyama;T. Murata;Kohji Ito
通讯作者：
Takeshi Haraguchi;M. Tamanaha;Kano Suzuki;K. Yoshimura;Takuma Imi;M. Tominaga;H. Sakayama;T. Nishiyama;T. Murata;Kohji Ito

ショウジョウバエの左右非対称性を制御するMyoICとMyoIDの解析

控制果蝇左右不对称的 MyoIC 和 MyoID 分析