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気孔孔辺細胞における光情報伝達とH^+-ATPaseの活性制御

Research Project

Project/Area Number 11151224
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

島崎 研一郎  九州大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00124347)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木下 俊則  九州大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50271101)
Project Period (FY) 1999
Project Status Completed (Fiscal Year 1999)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 1999: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Keywords気孔 / 孔辺細胞 / 青色光 / タンパク質のリン酸化 / H^+-ATPase
Research Abstract

昨年度の研究により青色光が孔辺細胞細胞膜H^+-ATPaseのC-末をリン酸化し、この酵素の活性化を引き起こす事を証明した。従って、この細胞膜H^+-ATPaseをリン酸化するプロテインキナーゼが存在し、その酵素が青色光により活性化される事が期待される。カビ毒フシコクシンもH^+-ATPaseを活性化するので、その様子と青色光による活性化の様子を比較した。カビ毒フシコクシンはH^+-ATPaseをリン酸化し、そのリン酸化はC-末に局限して起きた。また、リン酸化されるアミノ酸の種類はセリンとスレオニンであった。このリン酸化の様子は青色光とフシコクシンで全く同一であり、このリン酸化反応に同一のプロテインキナーゼが関与している事を示している。一方、青色光によるH^+-ATPaseのリン酸化はキナーゼ阻害剤K-252aに強く阻害された。しかし、フシコクシンによるリン酸化はほとんど阻害されなかった。この事実と一致して青色光によるH^+放出はK-252aで阻害されるが、フシコクシンによるH^+放出は阻害されなかった。このことは、H^+-ATPaseを直接リン酸化するキナーゼはK-252aに阻害されにくく、青色光情報伝達系のより上流のキナーゼはK-252aに感受性が高いことを示唆している。そこで、H^+-ATPaseの抗体を用いた免疫沈降産物中のプロテインキナーゼ活性を測定すると、H^+-ATPaseがリン酸化され、そのリン酸化にはカルシウムは必要とされなっかた。従って、H^+-ATPaseのC-末を基質とするカルシウム非依存性のプロテインキナーゼが孔辺細胞中に存在することが示唆された。現在このキナーゼを単離すべくTwo-hybrid法を用いたスクリーニングを遂行している。

Report

(1 results)
  • 1999 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All Other

All Publications (4 results)

  • [Publications] Kinoshita, T. and Shimazaki, K.: "Characterization of cytosolic cyclophilin from guard cells of Vicia fava L"Plant & Cell Physiol.. 40. 53-59 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Shimazaki, K., Goh, C-H. and Kinoshita, T.: "Involvement of intracallular Ca^<2+> in blue light-dependent proton pumping inguard cellprotoplasts from Vicia faba"Physiol. Plant.. 105. 554-561 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Kinoshita, T. and Shimazaki, K.: "Blue light activates the plasma membrane H^+-ATPase by phosphorylation of the C-terminus in stomatal guard cells"EMBO J.. 18. 5548-5558 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Assmann, S, M. and Shimazaki, K.: "The multisensory guard cell : Stomatal responses to blue light and abscisic acid"Plant Physiol.. 119. 809-815 (1999)

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      1999 Annual Research Report

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Published: 1999-04-01   Modified: 2016-04-21  

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