2022 Fiscal Year Research-status Report
受容体様キナーゼの極性スイッチの分子機構と生理学的意義の解明
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22K15139
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
吉成 晃 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 学振特別研究員(PD) (00829872)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Keywords | 細胞極性 / シロイヌナズナ / 受容体様キナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物細胞では、様々な受容体や輸送体タン パク質が特定の細胞膜ドメインに局在することで、形 態形成やシグナリング、方向性をもった物質輸送が 行われている。しかし、膜タンパク質の極性をもった 局在(極性局在)を制御する分子機構はほとんど明ら かになっていない。本研究では、シロイヌナズナのロ イシンリッチリピート受容体様キナーゼ (LRR-RLK)の うち、極性局在性の受容体様キナーゼを多く包含す る「VIIサブファミリー」に着目し、申請者が発見した DUAL POLAR KINASE (DPK) の「極性スイッチ」機構 の解明を軸として、植物の膜タンパク質が特定の膜ド メインに極性局在するための普遍的法則を見出すこ とを主目的としている。さらに、受容体様キナーゼを 介したシグナリングにおける「極性スイッチ」の意義を 明らかにするとともに、植物進化の過程でどのように 極性スイッチが生まれ多様化したのかを解明する。
本研究では、DPKの細胞層特異的なリン酸化様式（Phosphocode）の解明と相互作用タンパク質の解明が鍵となる。前者については、細胞層特異的プロモーターを用いた発現系を用いた実験を行っているが、発現レベルが低いせいで質量分析に十分なタンパク質が濃縮できていない。一方、DPK過剰発現体を用いた質量分析による相互作用タンパク質のスクリーニングは順調に進んでおり、いくつかの重要な候補タンパク質を得ている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞層特異的プロモーターを用いた発現系の改善が必要であることがわかった。LRR-VIIサブファミリーの遺伝子のDNAクローニングが完了しており、2023年度はこれらの遺伝子産物の細胞内局在を解析する。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞層特異的発現系を用いた実験でタンパク質の濃縮が足りない問題については、超遠心によって膜画分を濃縮することで解決を図る。また、相互作用候補タンパク質については、splitGFP法とin vitro pulldown法によって相互作用を確かめるとともに、遺伝子ノックアウト株を作出し、その表現型を解析する。
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