環境ストレス耐性に関わるRSS遺伝子の機能解析とイネのストレス耐性機構の解明

水稻耐环境胁迫相关RSS基因功能分析及耐逆机制阐明

• 批准号: 09J05771
• 负责人: 小川 大輔
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J05771/
• 关键词: 環境ストレス; イネ; 細胞分裂; Protein phosphatase 1; protein phosphatase 1; 塩ストレス; Destruction box; 26Sプロテアソーム; Anaphase promoting complex

塩や低温、高温等の環境ストレスに対する耐性に必要なイネのRSS1遺伝子は新奇タンパク質をコードすることから、RSS1の機能解析によってストレス耐性に関わる新しいメカニズムの解明が期待されている。これまでに、(1)RSS1は細胞分裂の盛んな組織で発現し細胞周期依存性が認められること、(II)RSS1タンパク質も細胞分裂周期で制御されること、(III)RSS1は塩ストレス条件下で細胞分裂活性の維持に寄与し、分裂組織の細胞数を保持させる役割を持つこと、(IV)RSS1は動物において細胞分裂のG1-S期を負に制御するPP1のホモログ(OsPP1)と相互作用することが明らかになった。今年度は、環境ストレス存在下でRSS1が細胞分裂を制御する仕組みに迫るため、RSS1とOsPP1との関係性を明らかにすることを目的とし、研究を行った。イネには5つのPP1ホモログが存在するが、そのうち4遺伝子は栄養成長時の組織で発現する。酵母ツーハイブリッドシステムを用いて、RSS1とその4種のOsPP1との相互作用を調べたところ、RSS1はそのすべてのOsPP1と相互作用を示した。このことから、RSS1は複数のOsPP1の制御に寄与する可能性が示唆された。RSS1がOsPP1の活性にどのような影響を与えるのかについて調べるため、in vitroでの実験を検討した。初めに、大腸菌で発現させたRSS1とOsPP1の精製を行い、そしてその二つのタンパク質が相互作用することを免疫沈降実験法により確認した。相互作用が見られた複数の条件下で、OsPP1のタンパク質脱リン酸化活性に対するRSS1の影響を調べたが、大きな影響は見られなかった。PP1の阻害活性を持つInhibitor-2は、OsPP1に対し強い阻害効果を示したことから、RSS1はI-2とは異なるタンパク質特性を持つものと考えられるが、その詳細については今後の研究の進展が待たれるところである。

由于水稻RSS1基因编码一种新的蛋白质，该蛋白质是耐受盐、低温和高温等环境胁迫所必需的，因此对RSS1的功能分析有望阐明与胁迫耐受性相关的新机制。到目前为止，我们已经证明：（1）RSS1在细胞分裂活跃的组织中表达，并且是细胞周期依赖性的；（II）RSS1蛋白也受到细胞分裂周期的调节；（III）RSS1在细胞分裂活跃的组织中表达。细胞分裂下。 (IV) RSS1 与 PP1 (OsPP1) 的同源物相互作用，对动物细胞分裂的 G1-S 期产生负调控。今年，我们进行了研究，旨在阐明RSS1和OsPP1之间的关系，以了解RSS1在环境压力下控制细胞分裂的机制。水稻中有 5 个 PP1 同源物，其中 4 个在营养生长过程中在组织中表达。使用酵母双杂交系统，我们研究了 RSS1 和四种 OsPP1 物种之间的相互作用，发现 RSS1 与所有四种 OsPP1 物种都有相互作用。这表明 RSS1 可能有助于多个 OsPP1 的调节。为了研究 RSS1 如何影响 OsPP1 活性，我们进行了体外实验。首先，我们纯化了大肠杆菌中表达的RSS1和OsPP1，并通过免疫沉淀实验证实这两种蛋白相互作用。我们在观察到相互作用的多种条件下研究了 RSS1 对 OsPP1 蛋白质去磷酸化活性的影响，但没有观察到显着影响。具有PP1抑制活性的Inhibitor-2对OsPP1表现出很强的抑制作用，因此RSS1被认为具有与I-2不同的蛋白质特性，但细节将在未来的研究中确定。

项目成果

イネの環境ストレス耐性遺伝子RSS1は塩ストレス条件での細胞分裂活性の維持に寄与する

水稻环境胁迫耐受基因RSS1有助于在盐胁迫条件下维持细胞分裂活性

• 发表时间: 2009
• 作者: Daisuke Ogawa;Kiyomi Abe;Akio Miyao;Mikiko Kojima;Hitoshi Sakakibara;Megumi Mizutani;Haruka Morita;Yosuke Toda;Tokunori Hobo;Tsukaho Hattori;Hirohiko Hirochika;Shin Takeda.;石森一;船野敬;小川大輔
• 通讯作者: 小川大輔

RSS1 regulates the cell cycle and maintains meristematic activity under salt stress conditions in rice

RSS1在水稻盐胁迫条件下调节细胞周期并维持分生组织活性

• 发表时间: 2011
• 作者: Daisuke Ogawa;Kiyomi Abe;Akio Miyao;Mikiko Kojima;Hitoshi Sakakibara;Megumi Mizutani;Haruka Morita;Yosuke Toda;Tokunori Hobo;Yutaka Sato;Tsukaho Hattori;Hirochika Hirohiko;Shin Takeda
• 通讯作者: Shin Takeda

RSS1 regulates the cell cycle and maintains meristematic activity under environmental stress conditions in rice

RSS1在水稻环境胁迫条件下调节细胞周期并维持分生组织活性

• 发表时间: 2012
• 作者: Daisuke Ogawa;Kiyomi Abe;Akio Miyao;Mikiko Kojima;Hitoshi Sakakibara;Megumi Mizutani;Haruka Morita;Yosuke Toda;Tokunori Hobo;Yutaka Sato;Tsukaho Hattori;Hirochika Hirohiko;Shin Takeda
• 通讯作者: Shin Takeda

RSS1, a novel rice factor essential for the maintenance of cell division activity under salt stress conditions

RSS1，一种新型水稻因子，对于盐胁迫条件下维持细胞分裂活性至关重要

• 发表时间: 2010
• 作者: Daisuke Ogawa;Kiyomi Abe;Akio Miyao;Mikiko Kojima;Hitoshi Sakakibara;Megumi Mizutani;Haruka Morita;Yosuke Toda;Tokunori Hobo;Tsukaho Hattori;Hirohiko Hirochika;Shin Takeda.
• 通讯作者: Shin Takeda.

イネのRSS1は塩ストレス条件下でのメリステム活性の維持に必要である

水稻 RSS1 是盐胁迫条件下维持分生组织活性所必需的

• 发表时间: 2010
• 作者: Daisuke Ogawa;Kiyomi Abe;Akio Miyao;Mikiko Kojima;Hitoshi Sakakibara;Megumi Mizutani;Haruka Morita;Yosuke Toda;Tokunori Hobo;Yutaka Sato;Tsukaho Hattori;Hirochika Hirohiko;Shin Takeda;石森一;船野敬;小川大輔
• 通讯作者: 小川大輔