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高等植物のペプチド性リガンドと受容体分子に対するSHEPHERDタンパク質の役割

Research Project

Project/Area Number 15031213
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

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

Principal Investigator

石黒 澄衞 (石黒 澄衛)  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (50260039)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywordsシロイヌナズナ / SHEPHERD / CLAVATA / 分子シャペロン / ペプチド性因子 / 花粉 / タペート細胞 / HSP90 / 茎頂 / エキシン / ペプチド性リガンド
Research Abstract

シロイヌナズナのSHEPHERD(SHD)遺伝子がコードするGRP94は小胞体局在型のHSP90類似タンパク質である。一方、植物ゲノムにはペプチド性因子や受容体キナーゼの遺伝子が多数存在し、その一つであるCLV3ペプチドとCLV1/CLV2受容体はその機能発現にSHDタンパク質を必要とすることがわかっている。では、SHDのクライアントになるのはCLV1,2,3のいずれであるのか、また、CLV以外のペプチド性因子や受容体の中にもSHDを機能発現に必要とする因子があるのか、解析を行った。
(1)SHDのクライアントであるCLV分子の同定
CLV1,2,3遺伝子のプロモーター領域にSHDのcDNAクローンをつないでshd-1突然変異体に導入した。その結果、CLV3プロモーターで発現させると表現型が最もよく回復した。また、CLV3-GFPタンパク質を発現するシロイヌナズナの培養細胞の細胞内では、ごく微量ながら、SHDタンパク質にCLV3-GFPタンパク質が結合していることがCLV3抗体を用いた実験で確かめられた。以上より、少なくともCLV3がSHDタンパク質のクライアントであることが明らかになった。
(2)機能発現にSHDを必要とするペプチド性因子の探索
CLV3以外にもSHDを必要とする因子があるかどうか検討するため、さまざまなペプチド性因子をshd-1突然変異体のバックグラウンドで過剰発現させ、その効果が表現型に現れるかどうかを観察した。その結果、少なくとも3個のペプチド性因子について、過剰発現の効果がshd-1突然変異体では抑制されていた。この結果は、CLV3以外にもSHDを機能発現に必要とするペプチド性因子または受容体が存在することを示唆している。
(3)花粉表層構造の形成におけるSHDの役割
shd突然変異体では、本来網目状である表層の構造が崩れ、しわが寄ったような構造を示す。透過型電子顕微鏡で花粉の形成過程を追って表層構造の発達の様子を観察したところ、エキシンの発達やポレンコートの蓄積に異常が見られた。SHDは花粉表層の成分を供給するタペート細胞の機能にも重要な役割を果たしていることがわかった。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (2 results) Book (1 results) Publications (2 results)

  • [Journal Article] The Arabidopsis WAVY GROWTH 2 Protein Modulates Root Bending in Response to Environmental Stimuli2005

    • Author(s)
      Susumu Mochizuki et al.
    • Journal Title

      The Plant Cell 17

      Pages: 537-547

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] The HALTED ROOT gene encoding the 26S proteasome subunit RPT2a is essential for the maintenance of Arabidopsis meristems2004

    • Author(s)
      Minako Ueda et al.
    • Journal Title

      Development 131

      Pages: 2101-2111

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] 改訂3版 モデル植物の実験プロトコール イネ・シロイヌナズナ・ミヤコグサ編2005

    • Author(s)
      島本 功 他
    • Publisher
      秀潤社
    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Katsunori Hatakeyama: "Antisense inhibition of a nuclear gene, BrDAD1, in Brassica causes male sterility that is restorable with jasmonic acid treatment"Molecular Breeding. 11. 325-336 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Minako Ueda: "The HALTED ROOT (HLR) gene encoding the 26S proteasome subunit AtRPT2a is essential for the maintenance of Arabidopsis meristems"Development. (印刷中). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2018-03-28  

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