隔膜形成体の構築に関わる新規の細胞骨格関連タンパク質の検索

寻找参与成膜体构建的新型细胞骨架相关蛋白

• 批准号: 02J02240
• 负责人: 五十嵐 久子
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: University of Hyogo (2004)Himeji Institute of Technology (2002-2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J02240/
• 关键词: アクチン; 微小管; 細胞骨格; 隔膜形成体; アクチン繊維; 微小管結合タンパク質

植物細胞は、赤道面の隔膜形成体と呼ばれる構造内で細胞板が合成されることにより細胞質分裂が終了する。微小管は細胞の分裂面に極性のそろった状態で規則正しく配列し、細胞板の発達とともに、同心円状に広がる。細胞板の材料となる小胞は、微小管に沿って細胞の赤道面に運ばれる。このような、隔膜形成体におけるダイナミックな微小管の構造変化や小胞の輸送には、多くの制御蛋白質が関与していると考えらる。近年、隔膜形成体に局在する微小管関連タンパク質がいくつも同定され、その重要性が示唆されているが、隔膜形成体の分子機構の全容を解明するためには十分ではない。そこで、本研究では、隔膜形成体の構築に関わる未同定のタンパク質を検索することを目的とし以下の実験を行った。高度に細胞周期を同調できるタバコ培養細胞BY-2を用い、隔膜形成体の細胞骨格成分単離を試みた。培養7日目の細胞は、アフィデコリンとプロピザマイドにより、細胞分裂終期に同調した。その後、酵素処理により細胞壁を消化し、パーコールを用いた密度勾配遠心分離を用い、隔膜形成体の細胞骨格成分と核を分離した。単離した隔膜形成体の細胞骨格成分を2次元電気泳動で分離し、間期の細胞成分と比較したところ、明らかな違いが見られた。質量分析により分析したが新規のタンパク質を同定するに至らなかった。上記の研究と平行して間期の細胞からの微小管結合タンパク質の分離とその局在を調べた。その結果、195kDaの微小管結合タンパク質の単離に成功した。質量分析によりタンパク質の同定を行ったところ未同定のタンパク質であることが明らかになった。抗体を作製し、その分布を観察したところ、隔膜形成体や核内に局在していることが明らかになった。

当细胞板在赤道面称为成膜体的结构内合成时，植物细胞的细胞分裂作用结束。微管在细胞分裂面上以均匀极性规则排列，并随着细胞板的发育以同心圆形式展开。形成细胞板的囊泡沿着微管运输到细胞的赤道面。许多调节蛋白被认为参与成膜体中的这种动态微管结构变化和囊泡运输。近年来，许多位于成膜体中的微管相关蛋白已被鉴定，并提出了它们的重要性，但这还不足以阐明成膜体的整个分子机制。因此，在本研究中，我们进行了以下实验，旨在寻找参与成膜体构建的未鉴定蛋白质。我们尝试使用培养的烟草细胞BY-2分离成膜体的细胞骨架成分，它可以高度同步细胞周期。培养第7天的细胞通过阿菲考林和丙吡酰胺同步至末期。此后，通过酶处理消化细胞壁，并使用Percoll通过密度梯度离心分离成膜体和细胞核的细胞骨架成分。当通过二维电泳分离分离的成膜体的细胞骨架成分并与间期细胞成分进行比较时，观察到明显的差异。质谱分析未能鉴定出新的蛋白质。与上述研究并行，我们研究了间期细胞中微管相关蛋白的分离和定位。结果，我们成功分离出195kDa的微管相关蛋白。当通过质谱鉴定该蛋白质时，发现它是一种未鉴定的蛋白质。当制备抗体并观察其分布时，发现其定位于膜质体和细胞核中。

项目成果

Andrei Smertenko Noriban Saleh, Hisako Igarashi, Hitoshi Mori, Isolde Hauser-Halm, Chang-Jie Jiang, Seiji Sonobe, Clive W.Lloyde, Patrick J.Hussey: "A new class of microtubule-associated proteins in plants"Nature Cell Biology. 2. 750-753 (2000)

Andrei Smertenko Noriban Saleh、Hisako Igarashi、Hitoshi Mori、Isolde Hauser-Halm、Chang-Jie Jiang、Seiji Sonobe、Clive W.Lloyde、Patrick J.Hussey：“植物中一类新的微管相关蛋白”《自然细胞生物学》。

Andrei Smertenko, Norihan Saleh, Hisako Igarashi, Hitoshi Mori, Isolde Hauser-Hahn, Chang-Jiang Jiang, Seiji Sonobe, Clive W.Lloyde, Patrick J.Hussey: "A new class of microtubule-associated proteins in plants."Nature Cell Biology. 2. 750-753 (2000)

Andrei Smertenko、Norihan Saleh、Hisako Igarashi、Hitoshi Mori、Isolde Hauser-Hahn、Chang-Jiang Jiang、Seiji Sonobe、Clive W.Lloyde、Patrick J.Hussey：“植物中一类新的微管相关蛋白。”Nature Cell

Isolation of a novel 190 kDa protein from tobacco BY-2 cells: possible involvement in the interaction between actin filaments and microtubules.

从烟草 BY-2 细胞中分离出一种新型 190 kDa 蛋白质：可能参与肌动蛋白丝和微管之间的相互作用。

• DOI: 10.1093/pcp/pcd015
• 发表时间: 2000-07-01
• 期刊: Plant & cell physiology
• 影响因子: 4.9
• 作者: H. Igarashi;H. Orii;Hitoshi Mori;T. Shimmen;S. Sonobe
• 通讯作者: S. Sonobe

Actin filaments purified cultured BY-2 cells can be translocated by plant myosin.

纯化培养的 BY-2 细胞的肌动蛋白丝可以通过植物肌球蛋白易位。

• 发表时间: 1999
• 作者: Hisako Igarashi; Luis Vidali; Etuo Yokota; Seiji Sonobe
• 通讯作者: Seiji Sonobe

Hisako Igarashi, Luis Vidali, Etuo Yokota, Seiji Sonobe, Peter K Hepler, Teruo Shimmen: "Actin filaments purified tobacco cultured BY-2 cells can be translocated by plant myosin"Plant Cell Physiology. 40. 1167-1171 (1999)

Hisako Igarashi、Luis Vidali、Etuo Yokota、Seiji Sonobe、Peter K Hepler、Teruo Shimmen：“纯化的烟草培养的 BY-2 细胞的肌动蛋白丝可以通过植物肌球蛋白进行易位”植物细胞生理学。