高等植物におけるオートファジーの動態解析

高等植物自噬的动态分析

基本信息

批准号：
17051031
负责人：
鈴木邦律
金额：
$ 2.69万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
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

AtATG遺伝子破壊株では栄養飢餓条件下に老化が促進されることや根の伸長が阻害されることが明らかとなった(Yoshimoto et al., Pkant Cell, 16, 2967-2983, 2004).この結果はシロイヌナズナにも他の生物種と同様のオートファジーのシステムが保存されており,ATG遺伝子がオートファジーの進行に重要な役割を担っていることを示唆している.そこで,高等植物でオートファジーの進行をモニタリングする系を開発した.出芽酵母や高等動物細胞において,Atg8はオートファジーの可視化マーカーとして知られており,オートファジーの進行に伴って液胞/リソソームに輸送される.GFP-AtATG8融合タンパク質を発現させた形質転換植物を作製したところ,野生型植物において,GFP-AtATG8は細胞質中のリング状構造(オートファゴソーム)に局在し,窒素飢餓条件下で液胞内へと移行した.オートファジー能を欠損した植物においてGFP-AtATG8の挙動を解析したところ,窒素飢餓条件下でもGFP-AtATG8は液胞内に移行しなかった.最近になって,ウイルスに対する抵抗性反応の一つ,過敏感反応細胞死(HR-PCD)の現象とオートファジーが密接に関連していることが報告された(Liu et al., Cell, 121, 567-577, 2005).我々もほぼ同時期に植物病原バクテリアPseudomonas syringae pv. tomato感染時にHR-PCDが過剰に起こることを見いだした.また,花粉管形成時にオートファジー関連遺伝子AtVPS30遺伝子が重要な機能を果たしていることを明らかにし,論文として発表した(Fujiki et al., Plant Physiol., 143, 1132-1139, 2007).

在AtATG基因破坏的菌株中，在营养饥饿条件下衰老加速并且根伸长受到抑制（Yoshimoto等人，Pkant Cell，16，2967-2983， (2004)。这一结果表明拟南芥具有与其他物种相似的保守自噬系统，并且ATG基因在监测高等植物自噬的进展中发挥着重要作用。在芽殖酵母和高等动物细胞中，Atg8 被称为自噬的可视化标记，并随着自噬的进展而被转运至液泡/溶酶体。当我们生成转化植物时，我们发现在野生型植物中，GFP-AtATG8 定位于细胞质中的环形结构（自噬体）中，并在氮饥饿条件下迁移到液泡中。分析表明，即使在氮饥饿条件下，GFP-AtATG8也不会移动到液泡中，据报道，模糊密切相关（Liu）。大约在同一时间，我们还发现，在植物病原菌丁香假单胞菌 pv. 感染过程中，HR-PCD 过度发生。植物生理学, 143、1132-1139、2007）。