新しいユビキチン様タンパク質を介した植物細胞分裂における微小管制御機構の解明

阐明新型泛素样蛋白介导的植物细胞分裂微管控制机制

• 批准号: 16770039
• 负责人: 日渡 祐二
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: National Institute for Basic Biology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16770039/
• 关键词: 細胞分裂; フラグモプラスト形成; ユビキチン様タンパク質; GEF; 細胞伸長; コケ植物; タンパク質分解

微小管は植物細胞の分裂において紡錘体やフラグモプラストの構成に中心的な役割をするが、その制御の全体像は明らかではない。ヒメツリガネゴケ頂端分裂細胞に発現する姉妹遺伝子yh78(PUBL1)とpph27a22(PUBL2)はユビキチン様モチーフをもつ2型ユビキチン様タンパク質(UBL)をコードし、細胞分裂の各過程で微小管の制御を行う因子であると考えられる。本年度では、前年度に同定したPUBLと相互作用する因子の機能を解析することを主に研究を遂行し次の成果を得た。1.前年度に作製した組換えPUBL2タンパク質を用いて抗PUBL2抗体を作製した。細胞内局在を調べるために本抗体を用いた免疫染色を行った結果、細胞周期を通して細胞質に存在し、分裂期では紡錘体全体およびフラグモプラスト赤道面に蓄積することがわかった。2.微小管ダイナミクスへのPUBLsの機能を調べるために、GFPチューブリンを発現する系統でPUBL1、PUBL2の二重遺伝子破壊に成功した。3.PUBL2は26Sプロテアソームと相互作用することから、26Sプロテアソーム分解活性阻害剤MG132で頂端分裂細胞を処理した結果、PUBL二重遺伝子破壊系統と同様の表現型が得られた。従って、PUBLが機能するためには26Sプロテアソームによるタンパク分解が必要であることが示唆された。4.PUBL2相互作用因子でグアニンヌクレオチド交換因子類似タンパク質をコードするPpSPIKE1について、その姉妹遺伝子PpSPIKE2とともに一過的RNA干渉法による遺伝子機能阻害を行った結果、細胞伸長に異常が認められた。従って、PUBLsはPpSPIKEsが関与するsmall GTPaseシグナリング系を介して細胞伸長に機能している可能性が示唆された。

微管在植物细胞分裂的纺锤体和亚麻塑料的组成中起着核心作用，但对其的总体控制尚不清楚。姐妹基因YH78（PUBL1）和PPH27A22（PUBL2）在窦苔藓的顶端分裂细胞中表达，编码2型泛素类蛋白（UBL），该蛋白（UBL）具有泛素样基序，并被认为是在每个细胞分裂过程中调节微管的因素。今年，我们主要进行了研究分析上一年与公共相互作用的因素功能的研究，并取得了以下结果。 1。使用上一年产生的重组PUBL2蛋白制备抗Publ2抗体。使用该抗体研究亚细胞定位的免疫染色表明，它在整个细胞周期中存在于细胞质中，并在丝裂阶段的整个纺锤体和旗杆的赤道平面中积聚。 2。为了研究Publs在微管动力学上的功能，我们在表达GFP小管蛋白的线中成功破坏了Publ1和Publ2的双基因。 3。由于Publ2与26S蛋白酶体相互作用，因此用26S蛋白酶体降解活性抑制剂MG132处理顶端分裂细胞的表型类似于Publ Double Double基因中断线的表型。因此，有人提出，26S蛋白酶体的蛋白水解对于PUBL的功能是必需的。 4。PPSPIKE1编码鸟嘌呤核苷酸交换因子样蛋白作为PUBL2相互作用因子，被RNA干扰法及其姊妹基因PPSPIKE2对基因功能进行短暂抑制，并观察到细胞扩展中的异常。因此，建议通过涉及PPSPIKE的小GTPase信号系统在细胞扩展中起作用。