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高等植物に特異的な小胞輸送制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number 12740450
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 植物生理
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

上田 貴志  理化学研究所, 生体膜研究室, 研究員 (10311333)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2001: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
KeywordsRab / Ypt / Ara6 / Ara7 / エンドソーム / エンドサイトーシス / Rab5 / 植物特異的 / GTPase / シロイヌナズナ
Research Abstract

本年度は,昨年度に引き続き植物に特異的なRab/Ypt GTPaseファミリーに属するAra6の機能解析を行った.Ara6は,動物細胞において初期エンドソームの融合を制御することが知られているRab5に最も高い相同性を示す.その一方で,Ara6はこれまでに他の生物より単離されているRab/Ypt GTPaseに全て保存されている,カルボキシル末端のイソプレニル化のコンセンサス配列を持たない等,非常にユニークな構造上の特徴をもつ.GFP融合タンパク質を,シロイヌナズナ培養細胞のプロトプラストに一過的に発現させたところ,この融合タンパク質は細胞質中のドット状のオルガネラに局在した.このオルガネラは,エンドサイトーシスのマーカーであるFM4-64によっても染色されることから,Ara6が局在しているオルガネラはエンドソームであることが明らかとなった.また,Ara6のエンドソームへの局在化には,アミノ末端の脂質修飾,ヌクレオチドの結合,カルボキシル末端のアミノ酸配列が関与していることも明らかにした.
続いて,シロイヌナズナゲノムにコードされている動物型のRab5ホモログ(Ara7,Rha1)についても全て単離し,その細胞内局在を解析した.その結果,いずれの分子もエンドソームに局在していることがわかった.このことから,シロイヌナズナにおいては,エンドソームの融合を,植物特異的なRab/Ypt GTPaseであるAra6と2つの動物型Rab5ホモログの合計3つの低分子量GTPaseが協調的に制御していることが示唆された.
以上の結果の前半部分は,本年度EMBO Journalに発表した.

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All Other

All Publications (7 results)

  • [Publications] 上田 貴志 他3名: "Ara6, a plant-unique novel type Rab GTPase, functions in the endosytic pathway of Arabidopsis thaliana"EMBO Journal. 20・17. 4730-4741 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 森田(寺尾)美代 他6名: "Involvement of the Vacuoles of the Endodermis in the Early Process of Shoot Gravitropism in Arabidopsis"The Plant Cell. 14・1(印刷中). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 齋藤 知恵子 他8名: "A complex and mobile structure forms a distinct subregion within the continuous vacuolar membrane in young cotyledons of Arabidopsis"Plant Journal. (印刷中). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 上田貴志 他3名: "Modes of interaction between the Arabidopsis Rab protein, Ara4, and its putative regulator molecules revealed by a yeast expression system."Plant Journal. 21・4. 341-349 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 松田憲之 他3名: "Overexpression of PRA2, a Rab/Ypt-family small GTPase from Pea Pisum sativum, aggravates the growth defect of yeast ypt mutants."Cell structure and function. 25. 11-20 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 竹内雅 他5名: "A dominant negative mutant of Sar1 GTPase inhibits protein transport from the endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus in tobacco and Arabisopsis cultured cells."Plant Journal. 23. 517-525 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 矢原夏子 他3名: "Multiple roles of Arf1 GTPase in the yeast exocytic and endocytic pathways."Molecular Biology of the Cell. 12. 221-238 (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

URL: 

Published: 2000-04-01   Modified: 2016-04-21  

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