環境適応過程における液胞ダイナミクスおよび液胞タンパク質の輪送メカニズムの解明

阐明环境适应过程中的液泡动力学和液泡蛋白的运输机制

基本信息

批准号：
17051017
负责人：
佐藤雅彦
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Kyoto Prefectural 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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

ポストゴルジから液胞への輸送経路に関与するSNARE分子の解析TGNに存在するSNARE分子Syp41および液胞膜SNARE分子AtVam3のGFPおよびRFP融合型タンパク質を自身のプロモーターの制御下で発現するトランスジェニックシロイヌナズナを作成した。現在これらのトランスジェニック植物体を用いてTGNから液胞膜へのタンパク質輸送経路の詳細な解析を進めつつある。また、液胞膜に存在するR-SNARE分子であるVAMP712,VAMP713のノックアウトを作成し、表現系を観察したが、今のところ目立った表現型は観察されていない。現在VAMP712とVAMP713の二重変異体を作成中である。Syp41のノックアウト株の表現系も今のところ観察されていない。シロイヌナズナ細胞膜局在型SNAREの組織特異的発現の実態昨年までの培養細胞系における解析の結果、細胞膜は他の細胞内小器官に比べ多くのSNAREが局在する事が明らかになった。本年度はこの点に着目し、細胞膜局在性Qa-SNARE9種に関して以下の実験を行った。SNARE遺伝子の開始コドン直前にGFP遺伝子を挿入したauthentic-promoter制御発現コンストラクトを作製し、これを導入したトランスジェニック植物ラインを確立した。蛍光顕微鏡による組織別発現解析の結果、細胞膜上のSNARE分子は、全組織に均一に発現しているのではなく、組織別に発現様式の違いが観察され、SNARE分子ごとに組織別に高度に発現が制御されていることが明らかとなった(図)。このことは、植物細胞が、組織別あるいは発達段階別に、細胞膜への輸送をSNARE分子の発現によって精密に制御していることを強く示唆している。また、SYP123は、根毛に特異的な発現を示すSNARE分子であること、更にSYP123のノックアウト植物は根毛の伸長が著しく阻害されることが明らかとなった。このことから、SYP123は根毛の先端成長に関係するSNARE分子であることが示された。現在、花粉特異的に発現している細胞膜局在性SNAREである,SYP124についても、花粉管の伸長との関連を調べている。

分析参与从后高尔基体到液泡的转运途径的 SNARE 分子转基因拟南芥表达 TGN 中存在的 SNARE 分子 Syp41 的 GFP 和 RFP 融合蛋白以及在其自身启动子控制下的液泡膜 SNARE 分子 AtVam3。创建。我们目前正在使用这些转基因植物对从 TGN 到液泡膜的蛋白质转运途径进行详细分析。此外，我们敲除了液泡膜中存在的 R-SNARE 分子 VAMP712 和 VAMP713，并观察了它们的表型，但到目前为止尚未观察到明显的表型。我们目前正在创建 VAMP712 和 VAMP713 的双突变体。目前尚未观察到Syp41敲除菌株的表达系统。拟南芥细胞膜中 SNARE 的组织特异性表达的现实根据截至去年对培养细胞系统的分析结果，发现细胞膜中的 SNARE 比其他细胞内细胞器中更多。今年，我们围绕这一点，对位于细胞膜上的9个Qa-SNARE进行了以下实验。我们创建了一个真实启动子控制表达构建体，其中 GFP 基因插入到 SNARE 基因的起始密码子之前，并建立了引入该构建体的转基因植物系。使用荧光显微镜进行组织特异性表达分析的结果发现，细胞膜上的SNARE分子并非在所有组织中均一表达，而是表达模式根据组织而不同，并且每个SNARE分子都高表达很明显，这是受到控制的（图）。这强烈表明植物细胞通过 SNARE 分子的表达精确控制向细胞膜的运输，具体取决于组织或发育阶段。还发现SYP123是一种在根毛中特异性表达的SNARE分子，在SYP123敲除植物中根毛伸长受到显着抑制。这表明SYP123是参与根毛尖端生长的SNARE分子。我们目前正在研究 SYP124（一种在花粉中特异性表达的细胞膜定位的 SNARE）与花粉管伸长之间的关系。