気孔孔辺細胞における高次環境情報処理システム

气孔保卫细胞高阶环境信息处理系统

基本信息

批准号：
26251031
负责人：
射場厚
金额：
$ 5.57万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26251031/
关键词：
環境応答二酸化炭素膜交通サーモグラフィ

项目摘要

1．PATROL1因子を介した孔辺細胞と副細胞間コミュニケーションによる気孔開閉機構膜交通因子PATROL1、プロトンポンプAHA1等の気孔開閉制御因子の細胞内移動におけるエンドサイト－シス／エクソサイトーシス阻害剤および促進剤、またCa2+、cAMPなどのセカンドメッセンジャー阻害剤および促進剤の効果について解析を開始した。サーモグラフィを用いて、植物体表面温度の変化を測定し、各試薬の阻害効果を調べた。２．SLAC1陰チャネルにおけるCO2情報感知・処理機構の解明孔辺細胞局在陰イオンチャネルSLAC1のCO2シグナル受容部位を同定するため、すでに作成しておいた変異型SLAC1を導入した形質転換体の、蒸散測定により表現型解析を行った。N末端領域とC末端領域の両方を削り込んだ系統（ΔNC）がCO2応答を示したことから、SLAC1のCO2シグナル受容部位は膜貫通領域を形成する部分に存在することが示唆された。一方、ΔNCはABAに応答せず、過去の知見とも矛盾しなかった。以上のことから、CO2シグナル受容部位は、これまでに報告されているABAシグナル受容部位とは異なることが示唆された。さらに、CO2シグナル受容に関与するアミノ酸を同定するため、SLAC1の立体構造モデルを基にリン酸化されうるアミノ酸を7つ選抜し、1アミノ酸置換実験を行った。CO2応答が緩慢になった4系統が確認された。これらの系統で置換したアミノ酸がSLAC1のCO2シグナル受容に関わっている可能性を調べるために、4系統から調整した孔辺細胞プロトプラスト（GCP）を用い、ABAとCO2によるSLAC1チャネルのリン酸化について、Phos-TAGを用いた解析を開始した。

1.通过PATROL1因子胞吞作用/胞吐作用抑制剂和气孔开闭控制因子（例如膜交通因子PATROL1和质子泵AHA1）在细胞内运动的启动子，通过保卫细胞和辅助细胞之间的通信来实现气孔开闭机制，我们也开始分析其效果；第二信使抑制剂和启动子，例如 Ca2+ 和 cAMP。使用热成像技术，测量植物体表面温度的变化，以检查每种试剂的抑制效果。 2.阐明 SLAC1 阴离子通道中的 CO2 信息传感和处理机制为了识别保卫细胞定位的阴离子通道 SLAC1 的 CO2 信号接收位点，我们测量了先前创建的突变体 SLAC1 引入的转化体的蒸腾作用，并进行了表型分析。使用N末端和C末端区域均被删除(ΔNC)的菌株表现出CO2反应，表明SLAC1的CO2信号受体位点存在于形成跨膜区域的部分。另一方面，ΔNC 对 ABA 没有反应，这与之前的发现一致。由上可知，CO2信号受体位点与目前报道的ABA信号受体位点不同。此外，为了鉴定参与CO2信号接收的氨基酸，我们根据SLAC1的三维结构模型选择了7个可磷酸化的氨基酸，并进行了单氨基酸取代实验。确认了四种 CO2 反应缓慢的菌株。为了研究这些菌株中取代的氨基酸是否参与SLAC1接收CO2信号的可能性，我们使用由这四种菌株制备的保卫细胞原生质体（GCP）通过ABA和CO2分析来研究SLAC1通道的磷酸化。已开始使用 Phos-TAG。