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2005 年度 実績報告書

プロテアソーム構造変換を介した糖シグナル伝達制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17051001
研究機関北海道大学

研究代表者

山口 淳二  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10183120)

研究分担者 池田 亮  北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00372269)
キーワード能動的タンパク質分解 / ユビキチン / プロテアソーム / 糖シグナル / シロイヌナズナ / 19S調節複合体 / 細胞周期 / トライコーム
研究概要

ユビキチン・26Sプロテアソームを介したタンパク質の能動的分解システムは,不要となったタンパク質の分解による除去を行うことで,"品質管理システム"としての細胞内のホメオスタシスの維持に重要である。またこのシステムは,特定のタンパク質の分解することで,様々な生命現象プロセスを誘起するための"分子スイッチ"としても機能することが明らかになってきた。タンパク質分解の実行機械である26Sプロテアソームは,19S調節複合体(19S)と20S活性複合体(20S)から構成される。20Sはペプチダーゼ活性を有するが,20Sの活性調節や標的タンパク質の選択の制御は19Sの調節機能にあると考えられる。本研究では,高等植物の糖シグナル伝達機構においてユビキチン・26Sプロテアソームシステムが関与することが示唆されたため,その解析を行った。
本研究では、シロイヌナズナの19SサブユニットであるRPT2に着目し、その機能解析を試みた。シロイヌナズナのゲノムにはRPT2をコードする遺伝子として、AtRPT2aおよびAtRPT2bが存在する。AtRPT2aは培地中に糖を添加することで、顕著な発現の増大が観察され、ノックアウト変異体(rpt2a)では糖に対して過剰応答を示したことから、AtRPT2aは糖のシグナル伝達経路に何らかの関与があることが考えられた。また、rpt2a変異体では細胞や器官レベルでの様々な形態・発育の異常が認められた。これに対し、AtRPT2bは構成的に発現しており、そのノックアウト変異体(rpt2b)では、rpt2a変異体で見られた表現型は観察されなかった。以上のことから、AtRPT2aをサブユニットとして構成するプロテアソームと、AtRPT2bをサブユニットとして構成するプロテアソームでは機能性が異なることが強く示唆された。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (2件)

  • [雑誌論文] The Arabidopsis gene CAD1 controls programmed cell death in the plant immune system and encodes a protein containing a MACPF domain.2005

    • 著者名/発表者名
      Morita-Yamamuro C
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 46

      ページ: 902-912

  • [雑誌論文] A transposon-induced spontaneous mutation results in low β-amylase content in rice.2005

    • 著者名/発表者名
      Saika H
    • 雑誌名

      Plant Science 169

      ページ: 239-244

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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