シロイヌナズナの器官形成における機械刺激受容カルシウムチャネルの役割

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15031212
• 研究機関: 東京学芸大学
• 研究代表者: 飯田 秀利 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70124435)
• キーワード: シロイヌナズナ / 機械受容チャネル / 伸展活性化カルシウムチャネル / カルシウム / イオンチャネル / 器官形成

研究概要

機械刺激受容カルシウムチャネルは重力や接触などの機会刺激のセンサーであり、器官形成に重要である可能性が示唆されているが、分子レベルでそれを証明した研究は未だ報告されていない。我々はその証明を行うべくシロイヌナズナの機械刺激受容カルシウムチャネルの遺伝子であると予想される遺伝子を2種単離し、それらをAtMID1AおよびAtMID1Bと名付け、研究を進めている。
これまでの研究から、1)AtMID1A遺伝子の産物(AtMID1A)は膜の伸展刺激に応じてCa^<2+>電流を発生させること、2)AtMID1AとAtMID1Bの単独ノックアウト株およびその二重ノックアウト株の作出したこと、3)エクオリンをプローブとした細胞内Ca^<2+>濃度測定系を確立し、AtMID1A高発現株では腹伸展刺激によって細胞内Ca^<2+>濃度が野生株より高く上昇すること、4)AtMID1A高発現株は高CaCl_2培地で生育阻害を受けるが、低CaCl_2培地では野生株と同様に生育できること、5)AtMID1AとAtMID1Bのホモログである植物モデル生物(出芽酵母)のMid1は細胞膜と小胞体膜に存在すること、6)Mid1はS-S結合による多量体を形成すること、などの研究成果を得た。

研究成果

• [文献書誌] Tada, T., Ohmori, M., Iida, H.: "Phe^<356> in the yeast Ca^<2+> channel component Mid1 is a key residue for viability after exposure to α-factor"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 313. 752-757 (2004)
• [文献書誌] Yoshimura, H., Tada, T., Iida, H.: "Subcellular localization and oligomeric structure of the yeast putative stretch-activated Ca^<2+> channel component Mid1"Exp.Cell Res.. 293. 185-195 (2004)
• [文献書誌] Abe, F., Iida, H.: "Pressure-induced differential regulation of the two tryptophan permeases Tat1 and Tat2 by ubiquitin ligase Rsp5 and its binding proteins, Bul1 and Bul2"Mol.Cell.Biol.. 23. 7566-7584 (2003)
• [文献書誌] 飯田秀利: "接触刺激とCa^<2+>透過チャネルin植物の環境応答と形態形成のクロストーク"シュプリンガー・フェアラーク東京. 9(189-197) (2004)
• [文献書誌] 飯田秀利: "酵母と植物の機械受容チャネルin植物細胞工学シリーズ18号「植物で働くポンプ、トランスポーター、チャネル研究の新展開」"秀潤社. 5(180-184) (2003)
• [文献書誌] 飯田秀利, 岸上明生, 多田智子, 中川祐子, 山中拓也: "植物のCa^<2+>チャネルin植物の代謝コミュニケーション(蛋白質核酸酵素増刊号)"共立出版. 7(2061-2067) (2003)