タバコ培養細胞を用いた植物の自食作用に関する研究

利用培养烟草细胞进行植物自噬研究

基本信息

批准号：
06740619
负责人：
森安裕二
金额：
$ 0.58万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

タバコ培養細胞(BY 2)を材料に用いて、植物の自食作用の解析を目的とした研究を行った。本研究費交付以前に行った予備実験と交付後約1年間で行った実験とにより、次のようなことがわかった。1.ショ糖を含むムラシゲ・スク-グ培地で培養していたタバコ培養細胞を、ショ糖を含まない培地に移して培養を続ける(炭素源飢餓処理)と、2日間で細胞内タンパク質の約40%が分解された。2.SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動によりタンパク質組成の変化を分析した結果、炭素源飢餓処理によるタンパク質分解は非特異的におこっていることがわかった。3.さらに、炭素源飢餓処理により、細胞内プロテアーゼ活性が約7倍に上昇することがわかった。4.しかし、飢餓処理とともに、細胞をシステインプロテアーゼ阻害剤で処理すると、細胞内タンパク質分解と細胞内プロテアーゼ活性の上昇とはともに阻害された。5.光学顕微鏡を用いて細胞の形態変化を観察すると、飢餓処理にともない、transvacuolar strandsの減少が見られた。6.細胞をシステインプロテアーゼ阻害剤で処理すると、transvacuolar strandsの減少は変化せずに進行したが、細胞内に多数の顆粒が蓄積した。ここでは、この顆粒構造をspherical bodiesと呼ぶことにした。7.細胞をキナクリン染色することにより、spherical bodies内部は酸性であることがわかった。8.光学顕微鏡や電子顕微鏡レベルでの酵素細胞化学染色により、spherical bodiesにはリソソームのマーカー酵素である酸性ホスファターゼが存在することがわかった。以上の結果より、spherical bodiesは動物細胞におけるオートリソソームに相当するオルガネラであり、このオルガネラ内のシステインプロテアーゼが炭素源飢餓条件下でおこるタンパク質分解を主に担っていると結論した。

我们以培养的烟草细胞（BY 2）为材料，进行了旨在分析植物自噬的研究。以下发现是通过在授予本研究经费之前进行的初步实验以及在授予经费后大约一年进行的实验得出的。 1. 将在含有蔗糖的 Murashige-Skogg 培养基中培养的培养烟草细胞转移到不含蔗糖的培养基中并继续培养（碳源饥饿处理）时，细胞内蛋白质的量在 2 天内减少了 40%。被分解了。 2.通过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分析蛋白质组成的变化，发现碳源饥饿处理引起的蛋白质降解是非特异性发生的。 3.此外，碳源饥饿处理使细胞内蛋白酶活性增加约7倍。 4.然而，当细胞挨饿并用半胱氨酸蛋白酶抑制剂处理时，细胞内蛋白质的降解和细胞内蛋白酶活性的增加都受到抑制。 5.当使用光学显微镜观察细胞形态的变化时，观察到饥饿处理时跨液泡链的减少。 6.当用半胱氨酸蛋白酶抑制剂处理细胞时，跨液泡链的减少没有变化，但细胞内积累了大量颗粒。在这里，我们将这种粒状结构称为球体。 7.细胞奎纳克林染色显示球体内部呈酸性。 8.使用光学和电子显微镜的酶细胞化学染色显示，酸性磷酸酶（溶酶体的标记酶）存在于球形体中。从以上结果，我们得出结论，球体是与动物细胞中的自溶酶体相对应的细胞器，这些细胞器内的半胱氨酸蛋白酶主要负责碳源饥饿条件下发生的蛋白质降解。