重力による表層微小管の配向調節機構

重力调节表面微管方向的机制

基本信息

批准号：
18770047
负责人：
曽我康一
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Osaka City University
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

项目摘要

重力による微小管の配向調節機構を明らかにするために,シロイヌナズナおよびアズキ芽生えを遠心過重力環境下で生育させ,微小管の構築と機能に関わるタンパク質のレベルと,それらを改変した突然変異体の重力に対する反応性を解析した。まず,微小管原繊維の構成単位であるα-チューブリン(TUA1〜TUA6)およびβ-チュ-ブリン(TUB1〜TUB9)の遺伝子発現に対する重力の影響を調べたところ,程度の差はあるもののすべての遺伝子の発現が重力の大きさが大きくなるにつれて増加した。また,γ-チューブリン遺伝子の発現は過重力により一過的に増加した。次に,様々な微小管結合タンパク質の発現を解析したところ,MAP65,MOR1,SPR1,SPR2の発現が過重力により減少した。ところが,微小管切断活性を持つカタニンの遺伝子発現は過重力により一過的に増加した。また,これらの微小管関連タンパク質のレベルも基本的に遺伝子発現と同様のパターンを示した。以上のことから,微小管の構築と機能に関わる多くのタンパク質のレベルが重力により制御されていることが示された。特に,γ-チューブリンおよびカタニンのレベルは,微小管の配向変化に先立って速やかにかつ-過的に増加したことから,重力による微小管の配向調節において重要な役割を担っていると考えられる。次に,α-チューブリン,β-チューブリン,MOR1,SPR1,SPR2,MAP65およびカタニンの変異体の過重力に対する反応性を解析した。その結果,SPR1の変異体以外では,過重力による形態の変化は見られなかった。また,重力による微小管の配向の変化も観察されなかった。したがって,これらの微小管関連タンパク質は,過重力による微小管の配合を介した形態変化に関与していると考えられる。以上のように,微小管の構築と機能に関わる多くのタンパク質が,重力による微小管配向の調節に関与している可能性が示された。

为了阐明重力调节微管方向的机制，我们在离心超重力环境中培养拟南芥和红豆幼苗，并研究了参与微管组装和功能的蛋白质水平，以及它们被修饰的突变体。分析了对重力的反应。首先，我们研究了重力对微管原纤维的组成单位α-微管蛋白（TUA1至TUA6）和β-微管蛋白（TUB1至TUB9）基因表达的影响。基因表达随着重力的大小而增加。增加。此外，γ-微管蛋白基因的表达因超重力而短暂增加。接下来，我们分析了各种微管相关蛋白的表达，发现MAP65、MOR1、SPR1和SPR2的表达因超重力而降低。然而，具有微管切断活性的剑蛋白的基因表达因超重力而短暂增加。这些微管相关蛋白的水平也表现出与基因表达基本相同的模式。这些结果表明，许多参与微管组装和功能的蛋白质的水平受到重力的调节。特别是，γ-微管蛋白和剑蛋白的水平在微管方向改变之前迅速且短暂地增加，表明它们在重力调节微管方向中发挥重要作用。接下来，我们分析了 α-微管蛋白、β-微管蛋白、MOR1、SPR1、SPR2、MAP65 和剑蛋白突变体对超重力的反应性。结果，除了 SPR1 突变体之外，在所有突变体中都没有观察到由于超重力而导致的形态变化。此外，没有观察到微管方向因重力而发生变化。因此，这些微管相关蛋白被认为参与了超重力引起的微管组织介导的形态变化。如上所述，许多参与微管组装和功能的蛋白质可能参与重力对微管方向的调节。