液胞プロセシング酵素による高等植物の細胞内分解の制御機構

高等植物细胞内液泡加工酶降解的控制机制

基本信息

批准号：
11144243
负责人：
西村いくこ
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

植物細胞の持つ分化転換能力を分子レベルで解明することは、植物細胞の基本的な特性を理解する上で重要である。植物細胞が機能的な転換を図ろうとするとき、不要になった細胞内成分を分解していくことが必須となるが、この際の速やかな分解には液胞内の分解装置が機能していると考えられる。本研究は、液胞内の分解装置のプロセシングによる制御が細胞の分化転換に重要な要因として働いていることを明らかにすることを目的とした。液胞プロセシング酵素VPE(Vacuolar processing enzyme)は、様々な液胞の機能分子の成熟化や活性化に関与していることを明らかにした。VPE分子自体は不活性な前駆体として合成されるが、自己触媒的にC末端側のプロペプチドの除去とそれに続くN末端側のプロペチドの除去が酵素の活性化に必須であることを酵母の発現系およびバキュロウィスルを介した昆虫細胞における発現系を用いて解明した。細胞死やストレス条件下の細胞における液胞プロセシング系の役割について解析を行い下記の結果を得た。Arabidopsis thaliana(シロイヌナズナ)の葉は細胞死に至る過程で、細胞内の不要成分の分解のため液胞内にプロテアーゼ(RD21)を蓄積する。このRD21前駆体分子の成熟化にVPEが関与していることが判明した。即ち、VPE自体が不活性な前駆体として合成され、自己触媒的に液胞内で活性型に変換した後、様々な液胞の機能分子の活性化を制御するという"液胞内プロセシング系"の実体を明らかにすることができた。

从分子水平阐明植物细胞的转分化能力对于了解植物细胞的基本特征具有重要意义。当植物细胞试图实现功能转变时，必须分解不再需要的细胞内成分，但为了快速分解，需要液泡内的分解装置。本研究的目的是阐明液泡内分解装置的加工控制是细胞转分化的重要因素。研究表明，液泡加工酶VPE（Vacuolarprocessingenzyme）参与液泡内各种功能分子的成熟和活化。尽管 VPE 分子本身是作为无活性前体合成的，但酵母细胞已表明，使用表达系统和杆状病毒介导的表达阐明了 C 端前肽和 N 端前肽的自催化去除对于酶激活至关重要。昆虫细胞中的系统。我们分析了细胞死亡和应激条件下液泡处理系统在细胞中的作用，并获得了以下结果。在导致细胞死亡的过程中，拟南芥叶子在液泡中积累蛋白酶（RD21），以降解细胞内不必要的成分。结果表明，VPE 参与了 RD21 前体分子的成熟。换句话说，VPE本身是作为非活性前体合成的，在液泡内自催化转化为活性形式，然后控制液泡内各种功能分子的活化，这是一个“液泡内处理系统”。的现实