伸長成長におけるオーキシン作用機構の分子生物学的・遺伝学的研究

生长素延长生长作用机制的分子生物学和遗传学研究

基本信息

批准号：
04257201
负责人：
山本興太朗
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者らは、ヤエナリ下胚軸切片でオーキシンによって発現が誘導されるmRNA、Arg1の塩基配列を明らかにした(Yamamoto et al.,1992)。Arg1はそのアミノ酸配列より、生体膜を2回貫通している膜タンパクをコードしていることが推測されたが、その実体は分からなかった。今回新たにタンパク・データベースを検索した結果、Brassica napusの△15位の脂肪酸不飽和化酵素(Fad3;Arondel et al.,1992)と69%、Syne-Chocystisの△12位の脂肪酸不飽和化酵素(DesA;Wada et al.,1990)と25%の同一性アミノ酸レベルで示すことが分かった。Arg1もFad3もN末端にシグナル・ペプチドを持たないが、C末端近くのリシン残基がERへの保持シグナルとなっていると考えられる。以上の結果から、Arg1はヤエナリのERでグリセロリピッドを基質として働く△15脂肪酸不飽和化酵素であると結論できる。ノーザン分析によって、Ara1mRNAは、胚軸と根の先端および幼葉の成長の盛んな器官に多く分布していること、オーキシン処理後20分後に蓄積が見られることが分かった。胚軸切片でオーキシンによって誘導される遺伝子はいくつか報告されているが、その実体が明らかになったのはArg1が最初である。脂質代謝とオーキシンとの関係は今までに研究されたことがなかったが本研究の結果はオーキシン作用機構に脂質代謝が関与している可能性を強く示唆している。実際、オーキシンによる伸長成長の際にはエキソサイトーシスが急速に促進されることが知られており(Hager et al.,1991)、今後はオーキシン作用における生体膜系の代謝回転と脂質代謝の関係を追及する必要があるように思われる。

研究人员揭示了ARG1的核苷酸序列，Arg1的mRNA是由生长素在Yaenari yaenari降压基切片中诱导的（Yamamoto等，1992）。据推测，ARG1编码一种膜蛋白，该膜蛋白从其氨基酸序列中通过生物膜穿透了两次，但其物质尚不清楚。一种新的蛋白质数据库搜索显示，蛋白数据库是蛋白质去饱和酶的69％（FAD3； Arondel等，1992），在诸如甘蓝的napus中的第15位位置，在syne-Chocystis中的氨基酸标识水平的25％。 ARG1和FAD3在N末端都没有信号肽，但是据信C-末端附近的赖氨酸残基是对ER的保留信号。从上面的结果可以得出结论，ARG1是15次脂肪酸去饱和酶，用甘油脂脂充当Yaenari ER中的底物。北部分析表明，ARA1 mRNA大量分布在低尾尖和根尖，以及容易生长的幼体器官中，并且在生长素治疗后20分钟观察到积累。据报道，生长素在低胚基切片中诱导的几种基因，但ARG1是第一个揭示其实体的基因。脂质代谢与生长素之间的关系以前从未研究过，但是这项研究的结果强烈表明脂质代谢可能与生长素作用机理有关。实际上，众所周知，在生长素的延伸生长过程中，胞吐作用迅速促进（Hager等，1991），似乎有必要在生长素作用中追求生物膜系统的营业额与脂质代谢之间的关系。