植物細胞における表層微小管の配列変化機構の解析

植物细胞表面微管排列变化机制分析

基本信息

批准号：
13740470
负责人：
村田隆
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740470/
关键词：
表層微小管 γ-チューブリン遺伝子サイレンシングタバコBY-2細胞 RNAi

项目摘要

表層微小管は植物細胞の細胞膜直下に配列する微小管で、細胞膜上で合成されるセルロース微繊維の配列を制御することにより細胞形態を制御すると考えられている。表層微小管の配列方向はさまざまなシグナルにより制御を受けるが、配列が変わる分子機構は不明である。本研究計画では、表層微小管の配列変化に微小管の重合/脱重合が必須かどうか解明することを目指した。微小管の重合に必須と予想されるγ-チューブリンの発現を阻害することにより、表層微小管の重合をおさえた時の微小管の挙動を解析した。タバコγ-チューブリンの発現を阻害する二本鎖RNAをステロイドホルモンにより誘導できる安定形質転換体の単離をBY-2細胞で試みたが、γ-チューブリンのタンパク量が減少する系統は得られなかった。用いた誘導系の性質上、ステロイドホルモンを与えないときでも若干量の二本鎖RNAの発現が起こることが考えられるので、γ-チューブリンの発現阻害が起こった細胞は致死になったと予想している。次に、タバコ属植物N.benthamianaを用いて、ウイルスベクターを用いて遺伝子発現を抑制するシステムによりγ-チューブリン発現を減少させる実験を行った。ウイルス接種後に展開した葉のγ-チューブリン量は減少し、展開終了後の葉では微小管が完全に消失していた。葉肉細胞の形態は異常になり、細胞分裂の阻害も見られた。今後、微小管が部分的に残っていることが期待される発現抑制初期の葉の微小管配列を観察する予定である。この実験系で微小管の配列を検討することにより、微小管の重合が配列変化に必須か否かが推定できると考えている。

表面微管是排列在植物细胞的细胞膜正下方的微管，并且被认为通过控制细胞膜上合成的纤维素微纤维的排列来控制细胞形态。表面微管的排列方向受各种信号控制，但排列变化的分子机制尚不清楚。在这个研究项目中，我们的目的是阐明微管聚合/解聚是否对于表面微管排列的变化至关重要。通过抑制γ-微管蛋白的表达（预计γ-微管蛋白对于微管聚合至关重要），我们分析了当表面微管聚合受到抑制时微管的行为。我们试图在BY-2细胞中分离稳定的转化体，其中抑制烟草γ-微管蛋白表达的双链RNA可以被类固醇激素诱导，但我们无法获得其中γ-微管蛋白蛋白量我不能减少。由于所使用的诱导系统的性质，即使不给予类固醇激素，也有可能表达少量双链RNA，因此我们预计γ-微管蛋白表达受到抑制的细胞将变得致命。是。接下来，我们使用本塞姆氏烟草（烟草属植物），利用病毒载体进行了抑制基因表达的系统，以减少γ-微管蛋白的表达。接种病毒后膨大的叶片中γ-微管蛋白量减少，膨大后叶片中的微管完全消失。叶肉细胞形态发生异常，细胞分裂受到抑制。未来，我们计划观察表达抑制早期阶段叶片中的微管排列，预计会残留一些微管。通过检查该实验系统中微管的排列，我们相信我们可以估计微管聚合是否对于排列的变化至关重要。