2009 Fiscal Year Annual Research Report
金属イオンの膜輸送と濃度調節に関する分子システムの解明
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20380060
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
前島 正義 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80181577)
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| Keywords | 液胞 / 亜鉛輸送体 / 金属ホメオスタシス / 膜輸送 / プロトンポンプ / 細胞膜 / カルシウム結合タンパク質 |
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| Research Abstract |
植物細胞において液胞が担う金属イオンの集積機能に焦点を当てた。生育に必須なCa、Mn、Mg、Znなどは過剰分を液胞に蓄積し、必要な時に細胞質に供給する機構を備えている。本研究では液胞膜Zn2+/H+対向輸送体(Zn輸送体、MTP1)とプロトンポンプに(H+-ピロホスファターゼ、V-PPaseと略す)に焦点を当てた。とくにZn2+/H+対向輸送体の様々な部位のアミノ酸残基に焦点を当て、亜鉛輸送能、イオンの選択性を規定する残基の特定を進め、N端領域とHisリッチ領域、そのHisリッチ領域に隣接する残基、膜中のイオン透過経路上の残基が重要であることを生化学的に明らかにした。プロトンポンプV-PPaseについては、I型とII型の量と細胞内分布を確定した。また、V-PPaseの細胞内局在動態を詳細に解析するために、GFPとの融合タンパク質を組入れた組換え植物も作出し分布の特性を解明した。さらに、金属イオンホメオスタシスにも関わると推定される新規金属結合タンパク質(PCaP)について、細胞質カルシウム濃度が上昇するとCa/カルモジュリン複合体が形成され、この複合体がPCaPと結合し、それが契機となり、ボスファチジルイノシトールリン酸シグナルに変換する可能性を示唆する知見を得た。PCaP2は、イオン吸収にも関わる根毛の形成に関与することを見出した。
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