植物の感染防御応答におけるMAPキナーゼ情報伝達系の機能解析

MAP激酶信号转导系统在植物侵染防御反应中的功能分析

• 批准号: 03J01960
• 负责人: 加藤 新平
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: National Institute of Agrobiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J01960/
• 关键词: 耐病性; 情報伝達; リン酸化; MAPキナーゼ; カルシウム; カルモジュリン

カルモジュリン(CaM)は真核生物に普遍的なCa^<2+>結合タンパク質であり、Ca^<2+>依存的・非依存的に標的タンパク質に結合しその活性を調節する。我々は新規なCaM結合タンパク質としてMitogen-activated protein kinase (MAPK)脱リン酸化酵素(NtMKP1)を同定した。MAPKはMAPKカスケードと呼ばれる情報伝達経路を構成し、細胞外の刺激を細胞内の応答へと伝達する真核生物に普遍的かつ重要な情報伝達因子である。NtMKP1はタバコのストレス応答性MAPKであるSIPKを脱リン酸化し不活性化した。また、NtMKP1を過剰発現させた形質転換タバコにおいて傷害によるSIPKの活性化が顕著に抑制された。発現タンパク質を用いた解析より、NtMKP1の脱リン酸化活性はSIPKとの結合により顕著に活性化され、CaMとの結合によっては活性化されないことが明らかになった。アミノ酸置換クローンを用いた解析より、NtMKP1とSIPKの結合にはNtMKP1の41番目のリジンと43番目のアルギニンおよびSIPKの350番目のアスパラギン酸が重要な役割を果たすことが明らかになった。N.benthamianaにおける一過的発現系を用いたin vivoでの解析からも、NtMKP1がSIPKと結合し不活性化するのにNtMKP1の41番目のリジンと43番目のアルギニンが重要でありCaMの結合は必須ではないことが明らかになった。

钙调蛋白（CaM）是真核生物中普遍存在的Ca^2+结合蛋白，以Ca^2+依赖性和Ca^2+非依赖性方式与靶蛋白结合以调节其活性。我们将丝裂原激活蛋白激酶 (MAPK) 去磷酸化酶 (NtMKP1) 鉴定为一种新型 CaM 结合蛋白。 MAPK构成了称为MAPK级联的信号转导通路，是真核生物中普遍且重要的信号转导因子，将细胞外刺激传递至细胞内反应。 NtMKP1 使 SIPK 去磷酸化并失活，SIPK 是烟草中的一种应激反应 MAPK。此外，在过表达 NtMKP1 的转基因烟草中，损伤诱导的 SIPK 激活受到显着抑制。使用表达蛋白进行的分析表明，NtMKP1 的去磷酸化活性通过与 SIPK 结合而显着激活，但与 CaM 结合则不显着激活。使用氨基酸替换克隆的分析表明，NtMKP1第41位赖氨酸和第43位精氨酸以及SIPK第350位天冬氨酸在NtMKP1和SIPK之间的结合中发挥重要作用。使用本塞姆氏烟草瞬时表达系统进行的体内分析还表明，NtMKP1 的第 41 位赖氨酸和第 43 位精氨酸对于 NtMKP1 结合并使 SIPK 失活很重要，而 CaM 结合事实证明这不是必需的。