植物の細胞周期の制御機構に関する研究

植物细胞周期调控机制研究

基本信息

批准号：
01F00704
负责人：
梅田正明
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

CDKは、CDK活性化キナーゼ(CAK)の他にもWee1キナーゼによりリン酸化される。このリン酸化はCDK活性を阻害する方に働くが、我々はシロイヌナズナのWee1がin vitroでCDKだけでなくCAKも標的とし、そのキナーゼ活性を抑制することを見出した。これは、植物は動物とは異なり、CDK活性がリン酸化により多段階の制御を受けていることを示唆している。シロイヌナズナ培養細胞を用いて発現解析を行った結果、Wee1はショ糖や植物ホルモン(オーキシン、サイトカイニン)に応答してその転写量が増加することも明らかになり、外的・内的シグナルを受容して細胞増殖を制御する律速因子であることが示唆された。さらに、同調可能なシロイヌナズナMM2d細胞を用いてWee1の発現解析を行ったところ、Wee1の転写産物量は細胞周期を通してほぼ一定であることが示された。今後は、Wee1特異的な抗体を作成し、タンパク質および活性レベルの変動についてもさらに解析を進めていく予定である。Wee1がin vitroでCAKをリン酸化し不活性することが明らかになったので、in vivoにおける機能についても解析した。グルココルチコイド依存的にWee1を発現する形質転換シロイヌナズナを作成し、この植物体から粗タンパク質を抽出してCAKのキナーゼ活性を測定した。その結果、CAK4のキナーゼ活性がWee1の過剰発現により有為に抑制されることが示された。この結果は、in vivoにおいてもWee1がCAKの機能抑制に働いていることを示唆するものである。

CDK 被 Wee1 激酶和 CDK 激活激酶 (CAK) 磷酸化。这种磷酸化作用可以抑制 CDK 活性，我们发现拟南芥 Wee1 在体外不仅靶向 CDK，还靶向 CAK，并抑制其激酶活性。这表明，与动物不同，植物中的 CDK 活性通过磷酸化受到多步控制。使用培养的拟南芥细胞进行表达分析的结果表明，Wee1的转录水平响应蔗糖和植物激素（生长素、细胞分裂素）而增加，这表明它接收外部和内部信号。控制细胞增殖的限速因子。此外，使用可同步拟南芥 MM2d 细胞对 Wee1 的表达分析表明，Wee1 转录物的数量在整个细胞周期中几乎保持恒定。未来，我们计划创建Wee1特异性抗体，并进一步分析蛋白质和活性水平的变化。由于Wee1被发现在体外磷酸化和灭活CAK，我们还分析了它在体内的功能。我们创建了一种以糖皮质激素依赖性方式表达 Wee1 的转基因拟南芥植物，从该植物中提取了粗蛋白，并测量了 CAK 的激酶活性。结果表明，Wee1 的过表达显着抑制了 CAK4 的激酶活性。该结果表明 Wee1 也能抑制体内 CAK 功能。