高等植物におけるペルオキシソーム形成を支える分子ネットワークの解明

阐明支持高等植物中过氧化物酶体形成的分子网络

• 批准号: 18770039
• 负责人: 真野 昌二
• 金额: $ 2.37万
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18770039/
• 关键词: シロイヌナズナ; ペルオキシソーム; apm変異体; GFP; 膜タンパク質; Peroxisomal division; Peroxisome elongation; タンパク質相互作用; オルガネラ; GUS染色; タグライン; シロイヌナズナ; ペルオキシソーム; apm変異体; GFP; 膜タンパク質; Peroxisomal division; Peroxisome elongation; タンパク質相互作用; オルガネラ; GUS染色; タグライン

本年度は、既に解析を進めているapm1/drp3a、apm3/pmp38変異体、およびペルオキシソーム膜局在型アスコルビン酸ペルオキシダーゼ(pAPX)、同じくペルオキシソーム膜に局在する22kDa(PMP22)タンパク質を用いて、ペルオキシソーム膜タンパク質の欠損によるペルオキシソーム形成機構について検討を行った。PMP38、pAPX、PMP22はペルオキシソーム膜の主要な構成タンパク質である。PMP38が欠損したapm3変異体ではペルオキシソームが巨大化し数が減少することを既に見いだしている。この表現型がapm3/pmp38変異に特異的なものなのか、それとも主要な膜成分の減少により引き起こされたものなのか検討するため、pAPXおよびPMP22遺伝子にT-DNAが挿入されたシロイヌナズナの種子をABRCより取りよせ、それら遺伝子破壊株においてペルオキシソームをGFPで可視化させた。その結果、両遺伝子破壊株におけるペルオキシソームは大きさ、数ともに野生型と同じであることが明らかとなり、ペルオキシソームの巨大化はapm3/pmp38変異体に特異的であることが明らかとなった。apm1/drp3a変異によりペルオキシソームの数は減少するもののapm3/pmp38変異体とは異なり巨大化せず長い形態をとる。そこでペルオキシソームの巨大化と伸長の関係を明らかにするためにapm1apm3二重変異体を作出し、ペルオキシソームの表現型を観察した。その結果、二重変異体のペルオキシソームは巨大化するものが優先的に存在することが明らかとなりペルオキシソームが分裂する際にはまずある程度大きくなり、その後、分裂している可能性があることが示唆された。

今年，我们研究了使用APM1/DRP3A，APM3/PMP38突变体以及过氧化物酶体局部抗坏血酸抗坏血酸酯（Papx）和A22KDA（PMP22）蛋白质的局部性蛋白质，这也是PeroxIse peroxise peroxise peroxise peroxise，我们研究了由于过氧化物酶体膜蛋白缺陷而导致过氧化物酶体形成的机制。 PMP38，PAPX和PMP22是过氧化物酶体膜的主要成分蛋白。我们已经发现，过氧化物酶体变大，并且在缺乏PMP38的APM3突变体中数量减少。为了研究该表型是否特异性是APM3/PMP38突变或由主要膜成分的降低引起的，将插入PAPX中的T-DNA的拟南芥种子从ABRC中删除，并从ABRC中除去PMP22基因，并在这些基因破坏GFP中可视化了过氧化物体。结果，据揭示了两个基因破坏菌株中的过氧化物酶体的大小和数量与野生型相同，并且过氧化物酶体的巨型化特定于APM3/PMP38突变体。尽管由于APM1/DRP3A突变而导致的过氧化物酶体数量减少，但与APM3/PMP38突变体不同，它并没有变大，并且具有长的形式。因此，为了阐明过氧化物酶体扩大和伸长之间的关系，创建了双突变体APM1APM3并观察到过氧化物酶体表型。结果，据揭示了双突变体的过氧化物组优先存在很大的，这表明当过氧化物酶体分裂时，它们首先会变大，然后可能会划分。