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2007 Fiscal Year Annual Research Report

気孔孔辺細胞におけるタイプ1プロテインフォスファターゼの機能に関する研究

Research Project

Project/Area Number 19370020
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

島崎 研一郎  Kyushu University, 大学院・理学研究院, 教授 (00124347)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武宮 淳史  九州大学, 大学院理学研究院, 学術研究員 (80448406)
Keywordsフォスファターゼ / 情報伝達 / 気孔 / リン酸化 / 脱リン酸化
Research Abstract

気孔孔辺細胞の青色光情報伝達系にタイプ1プロテインフォスファターゼがポジティブレギュレーターとして機能している事が示された。このフォスファターゼは通常制御サブユニットによって制御される事が知られているが、植物細胞ではまだこのサブユニットは得られておらず、動物細胞と同様の働きをするか、否かも不明である。本年度は、孔辺細胞を材料にしてtwo-hybrid法で複数の制御サブユニット取得し、気孔の情報伝達系に関与すると推測されるインヒビター3について詳細な解析を試みた。以下の成果が得られた。
1)得られたインヒビター3のアミノ酸配列は酵母やヒトのものと高い相同性を示し、タイプ1プロテインフォスファターゼとの結合モチーフである"RVxF"を持っていた。このモチーフのアミノ酸置換を行うと両者は結合しなくなった。
2)孔辺細胞には9個のタイプ1プロテインフォスファターゼのイソ酵素が発現していたが、いずれのイソ酵素とも程度は異なるが結合した。一方、他のフォスファターゼPP2A、PP4、PP5、PP6、PP7とはまったく結合しなかった。
3)組み換えタイプ1プロテインフォスファターゼに、組み換えインヒビター3を添加するとナノモルオーダでフォスファターゼ活性を強く阻害した。
4)GFPとの融合タンパク質は核と細胞質の両方に発現していた。
5)プロモータ解析よると維管束に、また、生化学的解析によって孔辺細胞には特に大量に、同時に葉肉細胞、茎、根にも発現が認められた。
6)インヒビター3の破壊株を取得し、機能解析をおこなった。ホモの状態で初めて変化が見られたが、胚発芽の段階で、致死になった。従って、インヒビター3は胚発生の過程で何らかの重要な働きをしていることが推定されたが、気孔の働きの変化を見る事は出来なかった。
現在、一過的な発現系、あるいは、誘導系を用いて気孔における機能解析を継続中である。

  • Research Products

    (15 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Leaf positioning of Arabidopsis in response to blue light2008

    • Author(s)
      Inoue, et. al.
    • Journal Title

      Mol.Plant. 1

      Pages: 15-26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blue light-induced autophosphorylation of phototropin is a primary step for signaling2008

    • Author(s)
      Inoue, et. al.
    • Journal Title

      PNAS (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nitric oxide inhibits blue light-specific stomatal opening via abscisic acid signaling pathways in Vicia guard cells2007

    • Author(s)
      Zhang, et. al.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol. 48

      Pages: 715-723

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The C-terminal kinase fragment of Arabidopsis phototropin 2 triggers constitutive phototropin responses2007

    • Author(s)
      Sam-Geun, et. al.
    • Journal Title

      Plant J. 51

      Pages: 862-873

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protein phosphorylation and binding of a 14-3-3 protein in Viciaguard cells in response to ABA2007

    • Author(s)
      Takahashi, et. al.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol. 48

      Pages: 1182-1191

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 気孔の青色光応答2007

    • Author(s)
      武宮 淳史, 他2名
    • Journal Title

      蛋白質・核酸・酵素 増刊号:植物における環境と生物ストレスに対する応答 52

      Pages: 601-605

  • [Journal Article] Phototropins and Blue Light-dependent Calcium Signaling in Higher Plants2007

    • Author(s)
      Harada and Shimazaki
    • Journal Title

      Photochem.and Photobiol. 83

      Pages: 102-111

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Light regulation of stomatal movement2007

    • Author(s)
      Shimazaki, et. al.
    • Journal Title

      Annu.Rev.Plant Biol. 58

      Pages: 219-247

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 植物葉の温度を下げる青色光による気孔開口2007

    • Author(s)
      武宮 淳史, 他2名
    • Journal Title

      低温生物工学会誌[Cryobiology and Cryotechnology] 53

      Pages: 1-5

  • [Presentation] シロイヌナズナ孔辺細胞における青色光による細胞内カルシウム濃度変化2008

    • Author(s)
      原田明子
    • Organizer
      第49回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      20080320-22
  • [Presentation] 青色光受容体フォトトロピン2重変異体からの気孔開度変異体の単離2008

    • Author(s)
      木下俊則
    • Organizer
      第49回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      20080320-22
  • [Presentation] アジアンタム気孔の二酸化炭素不感受性と孔辺細胞光合成に依存した気孔開口2008

    • Author(s)
      土井道生
    • Organizer
      第49回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      20080320-22
  • [Presentation] 青色光受容体フォトトロピンの自己リン酸化部位の同定とその機能解析2008

    • Author(s)
      井上 晋一郎, 他3名
    • Organizer
      第49回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      20080320-22
  • [Presentation] 青色光受容体フォトトロピンのシグナル伝達に関連した気孔開度変異体の単離2008

    • Author(s)
      田畑 亮平, 他2名
    • Organizer
      第49回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      札幌ロンベンションセンター
    • Year and Date
      20080320-22
  • [Remarks]

    • URL

      http://rc28092.rc.kyushu-u.ac.jp/shimazaki/index.html

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2021-05-06  

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