病原微生物シグナルの認識,伝達における植物細胞膜上の初期応答反応の分子機構

植物细胞膜早期响应反应识别和传递病原微生物信号的分子机制

基本信息

批准号：
12052226
负责人：
朽津和幸
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

精製したタンパク質性エリシター(クリプトゲイン)はタバコ培養細胞に過敏感細胞死を誘導した。この過敏感細胞死は、低濃度の陰イオンチャネル阻害剤(DIDS)により完全に阻害され、La^<3+>(Ca^<2+>チャネル阻害剤)により部分的に阻害されたことから、イオンチャネルを介したイオンフラックスが過敏感細胞死シグナル伝達に関与する可能性が示唆された。そこで種々のイオン濃度を非破壊的に同時に計測することが可能な、イオン選択性電極マルチチャネル同時計測システムを構築した。これを用いて解析した結果、このエリシター処理により、約2分半程度のラグタイムの後、長時間継続する二相性のH^+の流入が誘導されることが明らかとなった。こうしたタイムコースや変化のパターンは、生体防御反応が誘導されるものの明確な細胞死が観察されないオリゴ糖エリシターによって誘導される一過性のイオンフラックスと明確に異なり、そのシグナル伝達における意義や分子機構の解明は重要な課題と考えられた。細胞死誘導の最初期において同時にCl^-,K^+の流出等のイオンフラックスも観察された。さらにCa^<2+>感受性発光タンパク質(エクオリン)遺伝子を導入した細胞を用いて細胞質のCa^<2+>変化を解析した結果、H^+の流入に先立ち約1分程度のラグタイムの後、二相性の細胞質のCa^<2+>濃度上昇が誘導されることが明らかとなった。細胞膜を介したH^+フラックスは、DIDS,La^<3+>,BAPTA(Ca^<2+>キレート剤),K-252a(プロテインキナーゼ阻害剤)により阻害された。このようにタバコ培養細胞における過敏感細胞死情報伝達系では、細胞膜上のCa^<2+>チャネル、陰イオンチャネル等のイオンチャネルカスケードが重要な役割を果たし、その制御にはタンパク質のリン酸化が関与していることが示唆されたので、イオンフラックスの分子機構やその調節機構の解明に着手している。

纯化的蛋白质激发子（cryptogain）在培养的烟草细胞中诱导过敏性细胞死亡。这种过敏性细胞死亡被低浓度的阴离子通道抑制剂(DIDS)完全抑制，并被La 3+ (Ca 2+ 通道抑制剂)部分抑制。这表明可能涉及通过离子通道的离子流。超敏感细胞死亡信号传导。因此，我们构建了离子选择电极多通道同时测量系统，可以同时无损地测量各种离子浓度。使用该分析的结果表明，通过该引发剂处理，在约两分半钟的滞后时间后，诱导了长时间持续的H^+的双相流入。这些时间过程和变化模式明显不同于寡糖激发子诱导的瞬时离子流，后者诱导生物防御反应但不会导致明确的细胞死亡，这被认为是一个重要问题。在细胞死亡诱导开始时也观察到离子流，例如 Cl^- 和 K^+ 流出。另外，使用导入了Ca^2+敏感发光蛋白(equorin)基因的细胞对细胞质Ca^2+的变化进行分析，结果发现存在约1分钟的滞后时间。随后发现诱导了细胞质Ca 2+ 浓度的双相增加。 DIDS、La 3+ 、BAPTA(Ca 2+ 螯合剂)和K-252a(蛋白激酶抑制剂)抑制H 2+ 穿过细胞膜的通量。这样，细胞膜上的Ca^2+通道和阴离子通道等离子通道级联在培养烟草细胞的超敏细胞死亡信号转导系统中发挥着重要作用，其调节涉及蛋白质磷酸化。自从有人提出离子通量参与其中以来，我们已经开始阐明离子通量的分子机制及其调控机制。