細胞内オルガネラにおける植物ホルモン分子の貯蔵・再放出系の解明

阐明细胞内细胞器中植物激素分子的储存和再释放系统

基本信息

批准号：
21K19097
负责人：
林謙一郎
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Okayama University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19097/
关键词：
オーキシンオルガネラ貯蔵型ホルモン植物ホルモン

项目摘要

オーキシンの細胞濃度は，その極性輸送によってオーキシンを細胞内外に輸送することで調節されている。シロイヌナズナにおいては，小胞体や液胞へのオーキシンの細胞輸送に関わるオーキシン輸送体（PIN, PILS, WAT1）がと報告されている。そのうちのいくつかの欠損変異体では，オーキシンに関係した形態異常が観察されているが，オルガネラへ貯蔵されたオーキシンの分布や生理的意義は明らかとされていない。オーキシン受容体は核内に存在するため，オーキシンは核内に移送されて初めてその活性を発揮する。オーキシンの配糖体やアミノ酸複合体などのオーキシン代謝物が小胞体などの細胞内コンパートメントへ一時貯されることよって，オーキシン量が調節されることを証明する。それにより，細胞内局在化によるオーキシンの活性調節機構の解明を推進してきた。今年度は，アミノ酸付加酵素GH3.17，オーキシンアミノ酸加水分解酵素ILR1および，オーキシン配糖体にかかわる配糖体化酵素（UGT84B1）に，野生型，細胞質局在，小胞体局在，核局在シグナルを付与した GFPをN末端，C末端に融合させた代謝酵素を発現する形質転換体を構築し，その局在を確認した。また，プロドラッグ活性化酵素に小胞体局在，核局在シグナルを付与して，それぞれのオルガネラで特異的にIAAを投与することに成功した。

生长素的细胞浓度受其极性运输的调节，极性运输将生长素运输进出细胞。据报道，在拟南芥中，生长素转运蛋白（PIN、PILS 和 WAT1）参与生长素向内质网和液泡的细胞转运。在一些缺失突变体中观察到与生长素相关的形态异常，但储存在细胞器中的生长素的分布和生理意义尚未阐明。由于生长素受体存在于细胞核中，生长素只有在被转运到细胞核后才发挥其活性。我们证明，生长素代谢物，例如生长素糖苷和氨基酸复合物，暂时储存在细胞内区室（例如内质网）中，从而调节生长素的量。这导致了生长素活性受细胞内定位调节的机制的阐明。今年，我们在野生型、细胞质定位、内质网定位和核定位中测试了氨基酸加成酶GH3.17、生长素氨基酸水解酶ILR1和参与生长素糖苷的糖基转移酶(UGT84B1)。表达一种代谢酶，其中带信号的 GFP 融合到 N 端和 C 端，并证实了其定位。此外，通过将内质网定位和核定位信号传递给前药激活酶，我们成功地将IAA特异性施用到每个细胞器。

项目成果

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DOI：
发表时间：
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作者：
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通讯作者：
Ken-ichiro Hayashi

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发表时间：
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作者：
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DOI：
发表时间：
2022
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作者：
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通讯作者：
笠原博幸

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发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

University of Warwick(英国)

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