Molecular mechanisms for recognition and transport of proteins by a protein complex exists in peroxisomal membrane

过氧化物酶体膜中存在蛋白质复合物识别和运输蛋白质的分子机制

• 批准号: 14340256
• 负责人: HAYASHI Makoto
• 金额: $ 9.6万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14340256/
• 关键词: peroxisome; protein transport; lipid degradation; photorespiration; β-oxidation; glyoxysome; peroxin

Peroxisomal proteins are transported from the cytosol into peroxisomes by a recognition of one of the two protein targeting signals called PTS1 and PTS2. Last year, we identified two receptors (Pex5p and Pex7p) that can capture PTS 1 and PTS2, and showed protein-protein interaction between Pex5p and Pex7p, as well as Pex5p and a peroxisomal membrane protein, Pex14p. In this fiscal year, we produced transgenic plants that suppressed PEX5-and PEX7-gene expression by RNA interference technology. Analyses of these transgenic plants showed following 2 points. (1) Loss of Pex5p inhibits the import of both PTS1-and PTS2-containing proteins into peroxisomes. The transgenic plants without Pex5p showed defects in functions of both glyoxysomes and leaf peroxisomes. (2) Loss of Pex7p inhibits the import of only PTS2-containing proteins. The transgenic plants without Pex7p showed defect only in glyoxysomal function. From these observation, we concluded that Pex5p and Pex7p form a receptor-cargo complex in the cytosol, and the receptor-cargo complex is captured by the protein-protein interaction between Pex5p and the peroxisomal membrane protein, Pex14p.

通过识别称为 PTS1 和 PTS2 的两种蛋白质靶向信号之一，过氧化物酶体蛋白质从细胞质转运到过氧化物酶体中。去年，我们鉴定了两种可以捕获PTS 1和PTS2的受体（Pex5p和Pex7p），并显示了Pex5p和Pex7p以及Pex5p和过氧化物酶体膜蛋白Pex14p之间的蛋白质-蛋白质相互作用。在本财年，我们生产了通过RNA干扰技术抑制PEX5和PEX7基因表达的转基因植物。对这些转基因植物的分析表明以下两点。 (1) Pex5p 的缺失会抑制含有 PTS1 和 PTS2 的蛋白质进入过氧化物酶体。没有Pex5p的转基因植物显示出乙醛酸体和叶过氧化物酶体的功能缺陷。 (2) Pex7p 的丢失仅抑制含有 PTS2 的蛋白质的输入。不含Pex7p的转基因植物仅表现出乙醛酸酶体功能缺陷。从这些观察中，我们得出结论，Pex5p 和 Pex7p 在细胞质中形成受体-货物复合物，并且受体-货物复合物被 Pex5p 和过氧化物酶体膜蛋白 Pex14p 之间的蛋白质-蛋白质相互作用捕获。

项目成果

林 誠: "光合成事典(ペルオキシソーム関連各項目)"学会出版センター. 430 (2003)

林诚：《光合作用百科全书（过氧化物酶体相关项目）》学会出版中心430（2003）。

Kamigaki et al.: "Identification of peroxisomal targeting signal of pumpkin catalase and the binding analysis with PTS1 receptor"Plant J.. 33. 161-175 (2003)

Kamigaki等：“南瓜过氧化氢酶过氧化物酶体靶向信号的鉴定及其与PTS1受体的结合分析”Plant J.. 33. 161-175 (2003)

Fukao, Y., et al.: "Novel glyoxysomal protein kinase, GPK1, identified by proteomic analysis of glyoxysomes in etiolated cotyledons of Arabidopsis thaliana"Plant Cell Physiol.. 44. 1002-1012 (2003)

Fukao, Y., et al.：“通过拟南芥黄化子叶中乙醛酸体的蛋白质组学分析鉴定出新型乙醛酸体蛋白激酶，GPK1”Plant Cell Physiol.. 44. 1002-1012 (2003)

林 誠, 西村幹夫: "朝倉植物生理学講座第1巻植物細胞 4.4ペルオキシソーム"朝倉書店. 96-110 (2002)

Makoto Hayashi、Mikio Nishimura：“朝仓植物生理学课程第 1 卷植物细胞 4.4 过氧化物酶体”朝仓书店 96-110 (2002)。

Kamada, T., et al.: "Monitoring expression profiles of 281 peroxisomal genes revealed functional diversity of plant peroxisomes"Plant Cell Physiol.. 44. 1275-1289 (2003)

Kamada, T. 等人：“监测 281 个过氧化物酶体基因的表达谱揭示了植物过氧化物酶体的功能多样性”Plant Cell Physiol.. 44. 1275-1289 (2003)