光合成同化産物の輸送とシグナル伝達の分子機構の解明

阐明光合同化产物运输和信号转导的分子机制

基本信息

批准号：
12025210
负责人：
山口淳二
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Nagoya 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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

スクロース・グルコースを中心とする光合成同化物質の代謝・輸送、またその制御に関わるシグナルの認識・伝連機構の解明を目標とする。最終年度は、これに加えて窒素化合物の輸送機構の研究も行った。1.イネ葉鞘における横走維管束の形成と通気組織形成(細胞死)の空間的相互関係についての観察を行い、葉の発達段階における形成層の動向に関する実験的知見の蓄積をみた。In situ hybridization法によるOsSUT1mRNAの分布を調べ、この遺伝子の発現が維管束篩部伴細胞に局在すること、また糖によって制御されていることを明らかにした。2.イネ単糖トランスポーターOsMST1-5のうち、とくにOsMST3,5を中心に研究を行った。酵母発現系を用いて糖輸送速度・基質特異性の詳細を解析した。OsMST3は、グルコース以外にも広く単糖の輸送が可能であり、またエネルギー依存型のH+共輸送体であることを明らかにした。OsMST3は、生育に伴い細胞壁が肥厚する細胞で特異的に発現し、センス形質転換イネの解析から、細胞壁成分の生合成に関与する可能性が示された。3.等電点電気泳動と新規活性染色法を組み合わせて、イネ胚における6種類のヘキソースキナーゼアイソフォーム(GK1-3,HK1,2,FK1)の同定を行った。酵素化学的解析よりHK1,2が糖センサー候補であるとの知見を得た。4種類のcDNAのうち、OsHXK1のみが糖によるα-アミラーゼ遺伝子(RAmy3D)の転写制御に関与することを証明した。4.α-アミラーゼ遺伝子(RAmy3D)とRab16A遺伝子を用いて、糖と植物ホルモンによる制御の関係ついての研究を行った。糖とジベレリンのシグナル伝達相互作用を検討する目的でGAMYBの発現制御に関する研究を行った。恒常的ジベレリン応答性イネ変異体slender riceに関する解析とその原因遺伝子SLR1がGAI orthologueであることを明らかにし、植物の矮化機構を解明した。

目标是阐明光合同化物（主要是蔗糖和葡萄糖）的代谢和运输，以及与其调节相关的信号的识别和传递机制。除此之外，最后一年我们还研究了氮化合物的传输机制。 1. 观察了水稻叶鞘中横向维管束的形成与通气组织（细胞死亡）形成之间的空间关系，积累了叶片发育阶段形成层行为的实验知识。我们通过原位杂交研究了OsSUT1 mRNA的分布，发现该基因的表达位于维管束的韧皮部伴细胞中，并且受到糖的调节。 2. 在水稻单糖转运蛋白 OsMST1-5 中，我们特别关注 OsMST3 和 5。使用酵母表达系统分析糖转运速率和底物特异性的细节。我们发现 OsMST3 能够转运除葡萄糖以外的多种单糖，并且是一种能量依赖性 H+ 协同转运蛋白。 OsMST3在细胞壁随着生长而增厚的细胞中特异性表达，对正义转化水稻的分析表明，它可能参与细胞壁成分的生物合成。 3.通过结合等电聚焦和新颖的活性染色方法，我们在水稻胚中鉴定了六种己糖激酶亚型（GK1-3、HK1、2、FK1）。酶化学分析显示HK1和2是糖传感器候选者。在四种类型的 cDNA 中，只有 OsHXK1 被证明参与糖诱导的 α-淀粉酶基因 (RAmy3D) 的转录调节。 4.利用α-淀粉酶基因(RAmy3D)和Rab16A基因，我们研究了糖与植物激素调节之间的关系。我们进行了 GAMYB 表达调控的研究，以检查糖和赤霉素之间的信号相互作用。我们对赤霉素反应水稻突变体细长稻进行了分析，揭示了致病基因SLR1是GAI直系同源基因，并阐明了植物矮化的机制。