光合成炭素代謝の統御に関与するプロテインキナーゼの探索とシグナル伝達の分子機構

寻找参与光合碳代谢控制的蛋白激酶及信号转导的分子机制

基本信息

批准号：
11151217
负责人：
泉井桂
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto 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

C4光合成の律速酵素であるホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)をとりあげ、1)本酵素の可逆的リン酸化による活性調節の動態の解明、2)このリン酸化に関与するプロテインキナーゼ(PK)の同定とこれに連なるシグナル伝達機構の解明および、3)本酵素遺伝子の発現調節すなわち、転写やmRNAの安定性などの段階における調節機構の解明を目指す。今年度はトウモロコシを材料として1)種々の条件下、すなわち、概日リズム、CO_2濃度、N源の供給量、湿度、低温などがリン酸化に及ぼす影響を調べた。リン酸化PEPCとのみ特異的に反応する抗体を開発したのでこれによる解析を行った。光のみならず、PEPCから生成する代謝産物による補償的フィードバック制御機構の存在が示唆された。2)PEPC-PKの高度精製標品をもちいて、本酵素がチオレドキシン(Trx)を介するRedox制御を受けることを示唆する知見を得た。これは細胞質のPKでTrxによる制御としてははじめてのものである。3)PEPCのリン酸化の促進にはCa^<2+>が必要であることが細胞レベルで示唆されているので、植物特有のCa^<2+>依存性PK(CDPK)に注目してきた。とくに低温で誘導される分子種については、イネを用いて過剰発現形質転換株を作出したところ、顕著に低温および塩ストレス耐性が高まった。4)PEPCのmRNAの安定性が明条件下で高く、暗条件下で低いことをみいだしているが、今回、明暗で活性の変動するRNase分子種を見い出した。

我们将看一下C4光合作用的磷酸烯醇丙酮酸羧化酶（PEPC），限速酶限制酶，目的是1）阐明通过逆转磷酸化的酶调节的动力学，2）阐明了与蛋白质激酶（PK）相关的机制（PK），并与prosination and prancientiation and prancientiation（PK）相关。该酶基因的表达，即，在转录和mRNA稳定性等阶段的调节机制。今年，我们研究了1）各种条件的影响，即昼夜节律，CO_2浓度，n个源供应量，湿度和低温对磷酸化的影响。我们开发了一种抗体，该抗体仅对磷酸化的PEPC有特殊反应，并使用此方法对其进行了分析。已经提出，不仅有光线，而且是由PEPC产生的代谢产物，也有一种补偿性反馈调节机制。 2）使用PEPC-PK的高度纯化制备，我们获得了发现，表明该酶通过硫氧还蛋白（TRX）进行了氧化还原调节。这是TRX控制首次在细胞质PK中。 3）由于在细胞水平上建议促进PEPC的磷酸化需要CA^<2+>，因此我们专注于植物特异性的Ca^<2+> - 依赖性PK（CDPK）。特别是对于在低温下诱导的分子物种，使用大米产生过表达的转化体，并且对低温和盐应激的抗性显着增加。 4）已经发现，在光条件下，PEPC mRNA的稳定性在黑暗条件下较高，但是我们现在发现了在光和黑暗中活性变化的RNase分子物种。