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2009 Fiscal Year Annual Research Report

植物の個体密度センシング機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20657010
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

前島 正義  Nagoya University, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80181577)

Keywords細胞膜 / カルシウム / カルシウム結合タンパク質 / 情報伝逹 / 植物 / 個体密度
Research Abstract

同じ植物種でも、育つ環境で植物体は大きくも小さくもなる。植物のサイズは栄養条件や温度、光、水といった要素だけに左右される訳ではなく、どのような植物が周りに植えられているのか,あるいはどのような密度で植えられているかによっても異なる。シロイヌナズナのある遺伝子(PCaP)の破壊株を得て、その種子を寒天培地の上に様々な個体密度で播いたところ、低密度播種の場合は野生株と変化がないのに、高密度の場合は野生株に比べて遺伝子破壊株は生育が抑制され小さな個体となった。そこで、このPCaP1およびPCaP2遺伝子産物がどのような分子であるかを解析し、次の知見を得た。(1)PCaP1とPCaP2はリジンやグルタミン酸に富む酸性タンパク質であり、膜貫通領域をもたない。しかし、N端にミリストイル基が共有結合することで細胞膜に安定に結合する。(2)カルシウム、ボスファチジルイノシトールリン酸(PtdInsP)、カルモジュリン/Ca複合体との結合能を有し、カルモジュリン/Ca複合体の結合は、PtdInsPとPCaPとの結合を解除し、結果としてPtdInsPが遊離する。(3)PCaP1は根、シュートのいずれの組織でも発現し、とくに表皮細胞でのタンパク質蓄積量が多い。(4)PCaP1遺伝子の欠失株では、ある情報伝達分子関連遺伝子の発現が増える。これらの知見を総合して、接触刺激を含む外部情報が細胞質カルシウム濃度変化となり、その変化が、細胞膜のPCaP1を介してPtdInsPへの情報へと流れていくという作動モデルをまとめた。

  • Research Products

    (6 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] An Arabidopsis hydrophilic Ca^<2+>-binding protein with PEVK-like domain, AtPCaP2, is associated with the plasma membrane and interacts with calmodulin and phosphatidylinositol Phosphates.2010

    • Author(s)
      Kato, M., et al.
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology 51

      Pages: 366-379

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PCaPs, possible regulators of PtdInsP signals on plasma membrane.2010

    • Author(s)
      Kato, M., et al.
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A mutant strain Arabidopsis that lacks vacuolar membrane zinc transporter MTP1 revealed the latent tolerance to excessive zinc.2009

    • Author(s)
      Kawachi, M., et al.
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology 50

      Pages: 1156-1170

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic aspects of ion accumulation by vesicle traffic under salt stress in Arabidopsis.2009

    • Author(s)
      Hamaji, K., et al.
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology 50

      Pages: 2023-2033

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ホスファチジルイノシトールリン酸、カルモジュリンと結合するタンパク質PCaP2の発見.2009

    • Author(s)
      加藤真理子
    • Organizer
      日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2009-10-21
  • [Remarks]

    • URL

      http://celld.agr.nagoya-u.ac.jp/Cell_Dynamics_HP_J.html

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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