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植物細胞増殖因子の作用機構

Research Project

Project/Area Number 14036214
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

坂神 洋次  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 教授 (80107408)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松林 嘉克  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 助教授 (00313974)
Project Period (FY) 2002 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥88,900,000 (Direct Cost: ¥88,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥17,900,000 (Direct Cost: ¥17,900,000)
Fiscal Year 2005: ¥17,600,000 (Direct Cost: ¥17,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥17,600,000 (Direct Cost: ¥17,600,000)
Fiscal Year 2003: ¥17,800,000 (Direct Cost: ¥17,800,000)
Fiscal Year 2002: ¥18,000,000 (Direct Cost: ¥18,000,000)
Keywordsペプチドホルモン / チロシン硫酸化 / 細胞間情報伝達 / 細胞増殖 / 光親和性ラベル / 受容体キナーゼ / シロヌナズナ / 生化学 / カルス / 植物細胞増殖因子 / PSK / 受容体 / チロシン硫酸化酵素 / ペプチド / 細胞増殖因子 / ファイトスルフォカイン / セリン-スレオニンキナーゼ / ロイシンリッチリピート
Research Abstract

(1)PSKの植物個体レベルにおける機能を明らかにするため,シロイヌナズナPSK受容体(At2902220(AtPSKR1))およびそのホモログの解析を進めた.AtPSKR1の単独破壊株(pskr1-1)では,葉や根のサイズのわずかな減少,成熟葉におけるカルス形成能の低下,細胞老化の促進などの形質が認められる.At5953890およびAt1g72300の導入はこれら変異を相補した.またPSK結合活性も確認された.これらの遺伝子について3重変異株を作製した結果,(i)茎頂および根端分裂組織サイズの明確な減少と,主として細胞数の減少に伴う葉や根のサイズの顕著な減少,(ii)成熟組織からのカルス形成能の顕著な低下,(iii)傷害組織における修復の不全,(iv)細胞老化の促進などの形質が観察された.したがって,PSKは植物個体レベルにおいて,メリステムを含めた全身的な細胞の増殖能力を協調的に調節することで,細胞数の制御や傷害時の組織修復に関与していると考えられる.
(2)PSK受容体PSKR1は約150 kDのLRR-RKであり,細胞外領域に21個のLRRとそのコンセンサスから逸脱した36アミノ酸孤立領域(アイランドドメイン)が存在する.新規に開発したOn-column光親和性ラベル法により繰り返しPSKを架橋させ,断片化後にMS解析を行なうことで,PSKR1のリガンド結合領域がアイランドドメインの前半15アミノ酸領域にあることを見出した.光親和性ラベル法はリガンド-受容体相互作用の解析にしばしば用いられる手法であるが,架橋効率が1%前後と極めて低いことがこれまで難点であった.このon-column光親和性ラベル法は,この問題点を解決する優れた方法であり,さまざまな応用が可能であると考えている.

Report

(5 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2007 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (7 results) Book (1 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] Identification of ligand binding site of pnytosulfokine receptor by on-column photoaffinity labeling.2007

    • Author(s)
      Shinohara H. et al.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 282(1)

      Pages: 124-131

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Disruption and overexpression of Arabidopsis Phytosulfokine receptor gene affects cellular longevity and potential for growth.2006

    • Author(s)
      Matsubayasni Y. et al.
    • Journal Title

      Plant Physiol. 142(1)

      Pages: 45-53

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Peptide hormones in plants.2006

    • Author(s)
      Matsubayashi Y. et al.
    • Journal Title

      Annu. Rev. Plant Biol. 57

      Pages: 649-674

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Peptide Hormones in Plants.2006

    • Author(s)
      Matsubayashi Y. et al.
    • Journal Title

      Annu. Rev. Plant Biol. (In press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ion-selective enrichment of tyrosine-sulfated peptides from complex protein digests.2005

    • Author(s)
      Amano Y. et al.
    • Journal Title

      Anal. Biochem. 346

      Pages: 124-131

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Chemical nursing : phytosulfokine improves genetic transformation efficiency by promoting the proliferation of surviving cells on selective media.2004

    • Author(s)
      Matsubayashi Y
    • Journal Title

      Plant Cell Rep. 23

      Pages: 155-158

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Plant peptide hormone phytosulfokine (PSK-alpha) : synthesis of new analogues and their biological evaluation.2004

    • Author(s)
      Bahyrycz A
    • Journal Title

      J Pept Sci. 10

      Pages: 462-466

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] Handbook of Biologically Active Peptides. Chapter 6 Phytosulfokine.2006

    • Author(s)
      Matsutbayasni Y. et al.
    • Total Pages
      1595
    • Publisher
      Academic Press
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Publications] C.Eun, S.Ko., Y.Matsubayashi, Y.Sakagami, H.Kamada: "Phytosulfokine-α requires auxin to stimulate carrot no-embryogenic cell proliferation."Plant Physiol.Biochem.. 41. 447-452 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] C.Eun, S.Ko, K.Higashi, D.Yeo, Y.Matsubayashi, Y.Sakagami, H.Kamada: "Phytosulfokine-α, a peptidyl plant growth factor, stimulates cell cycle progression in carrot non-embryogenic cells."Plant Biotechnol.. 20. 195-205 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] T.Igasaki, N.Akashi, T.Ujino-Ihara, Y.Matsubayashi, Y.Sakagami, K.Shinohara: "Phytosulfokine stimulates somatic embryogenesis in Cryptomeria japonica."Plant.Cell Physiol.. 44. 1412-1416 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Matsubayashi: "Ligand-receptor pairs in plant peptide signaling."J.Cell.Sci.. 116. 3863-3870 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 坂神洋次: "ペプチド性新植物細胞増殖因子ファイトスルフォカインに関する研究"日本農芸化学会誌. 78. 100-105 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Mtsubayashi, M.Ogawa, A.Morita, Y.Sakagami: "An LRR receptor kinase involved in the perception of a peptide plant hormone, phytosulfokine"Science. 296. 1470-1472 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2018-03-28  

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