2019 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of mechanisms underlying protein degradation enabling protein localization in response to gravity.
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18K14731
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
中村 守貴 基礎生物学研究所, 植物環境応答研究部門, 特任研究員 (90808560)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 重力屈性 / 重力シグナリング / LAZY1ファミリー / タンパク質分解 / 細胞内局在 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重力屈性反応における重力シグナリングは、アミロプラスト沈降による重力感受とオーキシン輸送制御とをつなぐ、重力感受細胞内の情報伝達プロセスである。LAZY1ファミリーは重力シグナリングに関わる重要な鍵因子であることが示されている。しかしながら、LAZY1ファミリーが重力感受細胞内においてどのような時空間的細胞内挙動を示し、その機能を発揮しているのかは未だ不明である。本研究では、LAZY1ファミリーのうちLZY3に着目し、LZY3が機能を発揮する上で重要となる自身の量的制御機構の解明を目指す。さらには、LZY3の分子挙動とアミロプラスト動態を時空間的に関連付け、LAZY1ファミリーを中心とした重力シグナリングの分子機構の解明を目指す。
1. LZY3の量的制御に関わるタンパク質分解機構 LZY3-mCherry過剰発現誘導体を用い、ユビキチン化タンパク質を検出する生化学的解析を行った。この解析から、LZY3-mCherryがユビキチン化されている可能性を強く示唆する結果が得られた。
2. LZY3の量的制御とアミロプラスト沈降との関連性 前年度において、アミロプラスト沈降依存の物理的刺激が増強する過重力条件は、LZY3-mCherry存在量に影響を与えない可能性が示された。そこで、他の可能性を考え、約20種の阻害剤についてLZY3-mCherry存在量を増加させる阻害剤のスクリーニングを行った。この解析から、LZY3-mCherry存在量を増加させる複数の阻害剤を見出した。
3. LZY3の細胞内局在制御とアミロプラスト沈降との関連性 横倒し垂直ステージ共焦点顕微鏡を用い、重力感受細胞内におけるLZY3-mCherryの細胞内動態解析を行った。この解析から、重力刺激後のアミロプラスト沈降に伴い、LZY3-mCherryが刺激後の新たな重力方向側に偏って局在変化することが示された。
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[Journal Article] Polar recruitment of RLD by LAZY1-like protein during gravity signaling in root branch angle control2020
Author(s)
Furutani M, Hirano Y, Nishimura T, Nakamura M, Taniguchi M, Suzuki K, Oshida R, Kondo C, Sun S, Kato K, Fukao Y, Hakoshima T, Morita MT
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 11
Pages: 76
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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