プロテアソーム構造変換を媒介とする細胞サイズ制御機構の解明

阐明蛋白酶体结构转化介导的细胞大小控制机制

• 批准号: 19039001
• 负责人: 山口 淳二
• 金额: $ 2.69万
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19039001/
• 关键词: 環境; 細胞・組織; 植物; 蛋白質; バイオマス

植物では, 細胞周期にはじまり器官の形態形成といった様々な段階の生命事象が, 特定の標的タンパク質を能動的に分解することにより直接的に制御されている。高等植物には, このタンパク質分解の実質を担うユビキチン・26Sプロテアソーム系に関与する遺伝子群がゲノム全遺伝子の5%以上(約1,300遺伝子)も存在しており, 他の生物種と比較しても類をみないほど多い。これはゲノムワイドでみた高等植物の特徴の一つである。この事実は,植物がもつ優れた環境適応能力は, 上述のタンパク質の分解系を媒介とした環境シグナル制御系が一翼を担うとする仮説を裏付けるものである。今年度は, プロテアソームと機能性RNA形成機構との関係を中心に研究を進めた。シロイヌナズナ19Sプロテアソームのサブユニットにおいて, RPT2bとRPT5aの2重欠損変異体では, 発育不全とともに, 緑葉がカールした。これは, 既報のhasty変異体と類似している。HASTYはエクスポーチン5遺伝子をコードし, pre-microRNAの核外排出に関与する。2重変異体を用いて詳細な解析を実施したところ, この変異体でもmiRNAの蓄積, 標的遺伝子の転写抑制の解除, 並びにpri-miRNAの蓄積が観察された。これらの結果から, この2重変異体では, miRNA形成に異常があることが明かとなった。現在, この現象の分子標的の探索を実施している。また, 環境変化によるプロテアソームサブユニット変換の検証を目的に、FLAG標識プロテアソーム導入シロイヌナズナの作成, FALG抗体によるプロテアソーム精製, 2D-PAGEによる各サブユニットの分離・タンパク定量, MS解析による同定を実施した。

在植物中，从细胞周期到器官形态发生的各个阶段的生命事件都受到主动降解特定靶蛋白的直接调节。在高等植物中，负责蛋白质降解的泛素/26S蛋白酶体系统涉及的基因组占基因组总基因（约1300个基因）的5%以上，与其他现存物种相比，有一个其中数量空前。从全基因组角度来看，这是高等植物的特征之一。这一事实支持了上述蛋白质降解系统介导的环境信号控制系统在植物优异的环境适应性中发挥作用的假设。今年，我们的研究重点是蛋白酶体和功能性RNA形成机制之间的关系。在拟南芥19S蛋白酶体亚基中，RPT2b和RPT5a双重缺失的突变体表现出生长迟缓和卷曲的绿叶。这与之前报道的仓促突变体类似。 HASTY 编码输出蛋白 5 基因并参与前 microRNA 的核输出。当使用双突变体进行详细分析时，在该突变体中还观察到miRNA的积累、靶基因的转录抑制的释放以及pri-miRNA的积累。这些结果表明该双突变体在miRNA形成方面存在异常。我们目前正在寻找这种现象的分子靶点。此外，为了验证环境变化引起的蛋白酶体亚基的转化，我们创建了拟南芥植物，其中引入了FLAG标记的蛋白酶体，使用FALG抗体纯化蛋白酶体，通过2D-PAGE分离每个亚基，定量蛋白质并鉴定通过MS分析。

项目成果

REGULATION OF LEAF ORGAN SIZE BY THE Arabidopsis RPT2a AND RPT5a 19S PROTEASOME SUBUNIT

拟南芥RPT2a和RPT5a 19S蛋白酶体亚基对叶器官大小的调节

• 发表时间: 2008
• 作者: Tsutsui T;Kato W;佐古香織;佐古香織;佐古香織;Taori Sako;佐古香織;Kaori Sako
• 通讯作者: Kaori Sako

植物プロテアソームの機能-19S複合体を中心として

植物蛋白酶体功能——聚焦19S复合体

• 发表时间: 2007
• 期刊: 植物の成長調節 42
• 作者: Fukuda;H.;福田裕穂;福田裕穂(共著);Tojo T;佐藤長緒;Tsutsui T;Yao S-G;池田亮;Sonoda Yutaka;Mitsunaga Shinichiro;佐古香織
• 通讯作者: 佐古香織

シロイヌナズナにおけるC/N制御E3リガーゼSSV1・ATL6は病原体抵抗機構にも関与する

拟南芥中 C/N 调节的 E3 连接酶 SSV1 和 ATL6 也参与病原体抗性机制

• 发表时间: 2009
• 作者: Kamiya;H.;Fukunaga;S.;Ohyama;T. and Harash ima;H.;佐藤長緒;Tsutsui T;小平玲菜;Yao S-G;西村恵美;大山隆;池田亮;Sonoda Yutaka;木村元;Mitsunaga Shinichiro;古屋美香;佐古香織;浅野士郎;佐藤長緒;宇田川紘司;前川修吾
• 通讯作者: 前川修吾

環境ストレス応答における植物プロテアソーム構造・機能変換の解析

植物蛋白酶体响应环境胁迫的结构和功能转变分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Kamiya;H.;Fukunaga;S.;Ohyama;T. and Harash ima;H.;佐藤長緒;Tsutsui T;小平玲菜;Yao S-G;西村恵美;大山隆;池田亮;Sonoda Yutaka;木村元;Mitsunaga Shinichiro;古屋美香;佐古香織;浅野士郎;佐藤長緒
• 通讯作者: 佐藤長緒

Arabidopsis MBFls control Leaf Cell Cycle and its expansion

拟南芥 MBFls 控制叶细胞周期及其扩增

• 发表时间: 2009
• 期刊: Plant and Cell Physiology 50
• 作者: Fukuda;H.;福田裕穂;福田裕穂(共著);Tojo T
• 通讯作者: Tojo T