2021 Fiscal Year Research-status Report
細胞内オルガネラにおける植物ホルモン分子の貯蔵・再放出系の解明
| Project/Area Number |
21K19097
|
|---|
| Research Institution | Okayama University of Science |
|---|
Principal Investigator |
林 謙一郎 岡山理科大学, 理学部, 教授 (30289136)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
|
| Keywords | オーキシン / オルガネラ / 貯蔵型ホルモン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
オーキシンの極性輸送は，オーキシンを細胞内外に輸送することで細胞内濃度を調節している。しかしながら，実験植物であるシロイヌナズナでは，オーキシン輸送体（PIN, PILS, WAT1）のいくつかは小胞体や液胞の膜に局在しており，小胞体や液胞へのオーキシンの細胞内輸送に関わると報告されている。これら輸送体の欠損変異体では，オーキシンに関わる形態に異常が観察されているが，オルガネラへ貯蔵されたオーキシンの分布や生理的意義は実験的には明らかとされていない。オーキシンは，核内受容体に結合してホルモン活性を発揮する。オーキシンの配糖体やアミノ酸複合体などのオーキシン代謝物が小胞体などの細胞内コンパートメントへ一時貯蔵されることよって，オーキシン量が調節されうることを検証する。それにより，細胞内局在化によるオーキシンの活性調節機構の解明を推進してきた。。
今年度は，オーキシン配糖体にかかわる配糖体化酵素（UGT84B1）とアミノ酸付加酵素GH3.17およびオーキシンアミノ酸加水分解酵素ILR1について，その細胞内局在を解析するために，オルガネラ局在シグナルを付与した蛍光タンパク（GFP，RFP）を融合させた代謝酵素を発現する形質転換体を構築した。これら形質転換体の表現型解析を進めている。また，オルガネラ特異的にオーキシンを投与するため，プロドラッグ活性化酵素をオルガネラ特異的に発現する形質転換体の作成を進めた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
オルガネラ局在シグナルを付与した蛍光タンパク（GFP，RFP）を融合させた代謝酵素を発現する形質転換体として，UGT84B1配糖体化酵素，GH3.17酵素，およびILR1加水分解酵素のN末とC末側にGFPを融合させ，さらに小胞体HDELシグナル，SV40核局在シグナルを付加した。この融合酵素をエストラジオール（ER）誘導性のバイナリーベクターに導入し，シロイヌナズナに形質転換した。現在T3ラインの選抜を実施し，ER誘導下での表現型を観察している。また，オーキシンプロドラッグ活性化酵素IAPも同様に蛍光タンパクと融合させて，オルガネラ局在シグナルを付与して，シロイヌナズナで発現させた。この形質転換体についてはIAA－プロドラッグに対する応答を検討している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在の解析は，オーキシン代謝酵素オーキシンプロドラッグ活性化酵素のオルガネラ局在制御について検討を進めている。これらは各オルガネラ・細胞質でのオーキシン代謝物プロファイルを人為的に制御することができる。形質転換体の構築を進めるとともに，それぞれの形質転換体でのオーキシン代謝物プロファイルを精密定量するために，LC-MS/MSによって細胞内代謝物の量を測定する。また，安定標識体を用いて，フィーディング実験も検討する。
|
| Causes of Carryover |
交付決定後に、形質転換体などの作成を進めてきたが、植物の育成などに時間がかかり、予定していた遺伝子組換え試薬などの消耗品などの物品の使用量が計画を大幅に下回った。次年度に合わせて物品として、分析装置などの購入を予定している。
|
Research Products
(4 results)
