2004 Fiscal Year Annual Research Report
植物の環境適応能において、細胞内低分子環境の維持に働く液胞ネットワーク系の解析
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16085204
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
三村 徹郎 神戸大学, 理学部, 教授 (20174120)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前島 正義 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80181577)
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| Keywords | 液胞 / シロイヌナズナ / 生体膜輸送系 / H^+ポンプ / ポロテオーム / イオンホメオスタシス / Caイオン / Znイオン |
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| Research Abstract |
細胞内低分子環境は、無機イオンや代謝物質の濃度・分布として、細胞内で生じるあらゆる生理機能の基盤的要素である。植物は、オルガネラや細胞の機能や形態を様々に分化させることで、外部環境の変化に柔軟に適応しているが、この環境適応能の理解において、細胞内低分子環境が外部環境の変化に応じてどのように維持されているかを知ることは基本的に重要である。本研究では、この細胞内環境の維持に働くオルガネラの内、特に液胞および液胞小胞に注目する。塩ストレス・栄養塩ストレスなどの環境変化に対して、液胞・液胞小胞系における低分子輸送機構がどのように分化し、どのように制御されているかを明らかにしていくことで、植物細胞の環境適応能を支える細胞質低分子環境制御の分子機構の全体像を描き出すことを目指す。
本年は、シロイヌナズナ培養細胞から単離した液胞膜を用いて膜タンパク質のプロテオーム解析を進め、機能未知を含む百数十種の膜貫通領域を持つタンパク質を見出した。さらに、これらのタンパク質のうちプロモーター部位にリン酸応答配列を持つ膜タンパク質をシロイヌナズナあるいはタバコ培養細胞に形質転換する系を確立しつつある。また、低分子輸送に関わる膜小胞系の機能を調べるために、シロイヌナズナを用いて、高塩処理下では膜融合に機能するSNAREタンパク質の変動が生じることをを明らかにした。
さらに、シロイヌナズナを用いて、液胞が細胞質のホメオスタシスに果たす役割を、CaイオンとZnイオンについて検討し、液胞系におけるCa結合タンパク質の存在や、Zn輸送体の存在を明らかにした。現在これらのタンパク質の分子レベルの解析を進めている。
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