プロテインフラックスと遺伝子発現の協同的制御による細胞構築原理の解明

通过协同控制蛋白质通量和基因表达阐明细胞构建原理

基本信息

批准号：
13206042
负责人：
中井正人
金额：
$ 3.71万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

植物体は葉や根、花など分化した器官・組織を形成し、さらにそれぞれの機能を維持するために空間的にも時間的にも特有の蛋白質セットを合成して細胞内外に配置している。このような蛋白質の配置をプロテインフラックスとして捉えることができる。本研究では特に植物の様々な代謝活動に必須なプラスチドへのプロテインフラックスを題材として、様々な外環境の変化に応じて異なった輸送制御を受けるプラスチドの蛋白質群の網羅的な解析、(ii)プラスチドへのプロテインフラックスのリアルタイム解析:プラスチドへのプロテインフラックスを組織・器官・個体レベルで理解するため、プラスチドへの蛋白質輸送を可視化した植物体を用いたリアルタイムの解析を進めている。まず、トウモロコシの緑葉から単離したmRNAをもとにin vitro蛋白質合成を行い、bulkの翻訳産物によるトウモロコシ葉緑体へのin vitro輸送実験をおこなった。輸送実験後、トリプシン処理による未輸送蛋白質の除去を行った後、葉緑体をさらに分画し、葉緑体へ輸送されたと思われる蛋白質のバンドを複数種類検出することができた。(2)トウモロコシチラコイド膜への蛋白質のターゲティングに関与するcpFtsYのMuトランスポゾン変異株を単離することに成功した。この変異株ではチラコイド蛋白質のみならず葉緑体内の様々な蛋白質の存在量が変化していることが、一次元の電気泳動で確認された。(3)Dexを誘導物質として発現を誘導できるプロモーター支配下に、葉緑体ストロマに局在する蛋白質およびチラコイドに局在する蛋白質とGFPとの融合蛋白質の遺伝子を導入し、形質転換植物を作製した。現在、各10ラインについてT_2種子を得ることができた。

植物形成分化的器官和组织，例如叶、根和花，为了维持每种功能，它们合成空间和时间上特定的蛋白质组并将它们排列在细胞内部和外部。蛋白质的这种排列可以理解为蛋白质通量。在本研究中，我们重点关注对植物各种代谢活动至关重要的质体蛋白质通量，并对质体中因外部环境变化而受到不同运输控制的蛋白质组进行了全面分析。(ii ）实时分析质体的蛋白质通量：为了了解组织、器官和个体水平上质体的蛋白质通量，我们正在使用植物体进行实时分析，以可视化蛋白质向质体的运输。首先，我们使用从玉米绿叶中分离的 mRNA 进行体外蛋白质合成，并使用大量翻译产物进行体外转运实验到玉米叶绿体。运输实验结束后，通过胰蛋白酶处理去除未运输的蛋白质后，叶绿体被进一步分级，我们能够检测到多种类型的被认为被运输到叶绿体的蛋白质条带。 (2)我们成功分离了一个cpFtsY Mu转座子突变体，该突变体参与蛋白质靶向玉米类囊体膜。通过一维电泳证实，在该突变株中，不仅类囊体蛋白的丰度发生了变化，叶绿体中的多种蛋白的丰度也发生了变化。 (3)将位于叶绿体基质中的蛋白质和位于类囊体中的蛋白质与GFP的融合蛋白的基因引入到可以使用Dex作为诱导物来诱导表达的启动子的控制下，并产生转化植物。做过。目前，我们能够为这10个品系中的每一个品系获得T_2种子。