植物個体における硫黄同化の分子統御機構の解明

阐明单个植物硫同化的分子控制机制

基本信息

批准号：
11151203
负责人：
斉藤和季
金额：
$ 3.2万
依托单位：
Chiba University
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

1.S欠乏によってそのmRNAレベルが誘導される2種類のシロイヌナズナ硫酸イオントランスポーターAST68とAST101はそれぞれ低親和型、高親和型であることを酵母で発現した組み換え体によって証明した。2.新たに得られた硫酸イオントランスポーター遺伝子AST101は根に特異的に発現し、硫酸欠乏によってAST68よりも早い時期に一過的に誘導される。トランスジェニック植物におけるAST101プロモーター-GFPの発現は表皮及び皮層に見られた。従って、根における表皮から維管束への硫酸イオン取り込みは、異なった時間的、空間的な発現プログラムを持ったAST101とAST68の役割分担によってなされていることが示された。また、これらのレベルはo-アセチルセリンの添加によって誘導されることが示された。3.その他5種類の硫酸イオントランスポーターホモローグのうちAST82は葉緑体に移行することが示された。4.セリンアセチル転移酵素のなかで、細胞質に局在するアイソザイムはシステインによるフィードバック阻害をうけ、その阻害感受性はカルシウムイオンによって微調整されていることが示唆された。5.シロイヌナズナをS欠乏にすると細胞内のカルシウムイオンが一過的に上昇することがエクオリンを導入したトランスジェニック植物で示唆された。従って、S欠乏によって引き起こされる連続的な事象として、S欠乏→カルシウムイオン上昇→セリンアセチル転移酵素活性の脱抑制→o-アセチルセリン上昇→硫酸イオントランスポーター遺伝子AST101,AST68の発現誘導→硫酸イオン吸収増加、という仮説を提示する事ができる。

1. 我们使用在酵母中表达的重组菌株证明了两种类型的拟南芥硫酸盐转运蛋白AST68和AST101，其mRNA水平是由S缺陷诱导的，分别是低亲和力和高亲和力类型。 2.新获得的硫酸根离子转运蛋白基因AST101在根部特异性表达，并且比AST68更早因硫酸盐缺乏而瞬时诱导。在转基因植物中，AST101启动子-GFP在表皮和皮层中表达。因此，表明从表皮到根部维管束的硫酸根离子摄取是通过AST101和AST68之间的角色分工进行的，它们具有不同的时间和空间表达程序。还表明这些水平是通过添加邻乙酰丝氨酸诱导的。 3.在其他五种硫酸根离子转运蛋白同系物中，AST82被证明易位至叶绿体。 4. 在丝氨酸乙酰转移酶中，定位于细胞质的同工酶受到半胱氨酸的反馈抑制，并且抑制敏感性被认为可以通过钙离子进行微调。 5.导入水母发光蛋白的转基因植物显示，当拟南芥缺乏S时，细胞内钙离子短暂增加。因此，S缺乏引起的事件顺序是S缺乏→钙离子增加→丝氨酸乙酰转移酶活性去抑制→邻乙酰丝氨酸增加→硫酸根离子转运蛋白基因AST101和AST68的表达诱导→硫酸根离子吸收提出一个增加的假设。