Resolving a possible signaling mechanism involving proteolytic peptides from chloroplasts

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K23734
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: Nishimura Kenji 関西学院大学, 理工学部, 助教 (70840544)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: 葉緑体 / タンパク質分解 / ペプチド / ABCトランスポーター / レセプター

Outline of Final Research Achievements

Protein degradation in particular processive proteolysis may be considered as a process of repurposing unwanted or dysfunctional proteins for generating functional molecules namely proteolytic peptides. This study investigated the fate and function of the peptides generated through proteolysis within chloroplasts. The results may suggest that peptides generated by chloroplast processive protease might be recognized by a plant immune receptor protein and that peptide release from chloroplasts could influence nuclear transcriptome.

Free Research Field

葉緑体生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

オルガネラのタンパク質分解由来ペプチドの関与するシグナル伝達系自体前例は極めて少ない。線虫ミトコンドリアの例に関しても、放出されたペプチドの作用機序や情報伝達系の全貌は未だ不明である。本研究では、細菌由来の共生オルガネラから放出される分解産物ペプチドが細胞内の免疫系受容体により異物認識されうることを新たに見出した。これは15億年の細胞内共生進化を経てもなお、細菌由来オルガネラと宿主細胞の関係性が自己・非自己の認識に基づく免疫システムにより管理・統制されている可能性を想像させる。