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

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，我们将使用 apm1/drp3a 和 apm3/pmp38 突变体、过氧化物酶体膜定位的抗坏血酸过氧化物酶 (pAPX) 和也定位于过氧化物酶体膜的 22kDa (PMP22) 蛋白来研究过氧化物酶体膜。研究了由于蛋白质缺失而形成过氧化物酶体的机制。 PMP38、pAPX 和 PMP22 是过氧化物酶体膜的主要组成蛋白。我们已经发现，在缺乏PMP38的apm3突变体中，过氧化物酶体变得更大并且数量减少。为了检查这种表型是否是 apm3/pmp38 突变所特有的，还是由关键膜成分的减少引起的，我们生成了将 T-DNA 插入 pAPX 的拟南芥种子，并从 ABRC 获得了过氧化物酶体，并在这些种子中用 GFP 进行可视化。基因破坏的菌株。结果表明，两种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，并且很明显，过氧化物酶体的增大是apm3/pmp38突变体所特有的。尽管 apm1/drp3a 突变减少了过氧化物酶体的数量，但与 apm3/pmp38 突变体不同，它们不会变大并呈长形。因此，为了阐明过氧化物酶体扩增和伸长之间的关系，我们创建了apm1apm3双突变体并观察了过氧化物酶体表型。结果表明，双突变体中的过氧化物酶体优先生长得更大，这表明当过氧化物酶体分裂时，它们首先生长到一定程度，然后再分裂。

项目成果

The Arabidopsis pex12 and pex13 mutants are defective in both PTS1- and PTS2-dependent protein transport to peroxisomes

• DOI: 10.1111/j.1365-313x.2006.02809.x
• 发表时间: 2006-08-01
• 期刊: PLANT JOURNAL
• 影响因子: 7.2
• 作者: Mano, Shoji;Nakamori, Chihiro;Nishimura, Mikio
• 通讯作者: Nishimura, Mikio

Plant catalase is imported into peroxisome by Pex5p but distinct from typical PTS1 import

植物过氧化氢酶通过 Pex5p 导入过氧化物酶体，但与典型的 PTS1 导入不同

• 发表时间: 2008
• 期刊: Plant and Cell Physiology 49
• 作者: Oshima;et.al.
• 通讯作者: et.al.