| 研究課題/領域番号 |
17078009
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
松岡 健 独立行政法人理化学研究所, 細胞機能研究チーム, チームリーダー (40222294)
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| 研究分担者 |
IVAN Galis 独立行政法人理化学研究所, 細胞機能研究チーム, 研究員 (90360502)
豊岡 公徳 独立行政法人理化学研究所, 細胞機能研究チーム, 研究員 (10360596)
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| キーワード | 膜タンパク質 / 液胞 / 局在 / 細胞膜 / ゴルジ装置 / 輸送体 / タバコ / 培養細胞 |
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| 研究概要 |
植物の養分吸収を高めるためには、細胞中で物質蓄積を担う液胞へと、養分輸送体を効率良く安定的に局在させる手法の開発が必須である。しかし植物において得られている膜蛋白質の局在機構に関する知見は非常に乏しい。そこで本研究では、植物細胞中での複数膜貫通蛋白質の細胞内局在部位の決定機構及び、それらの合成と分解の制御機構を明らかにすることを目的とする。
本年度は、次の4項目の研究を実施した。水チャンネルの液胞膜と細胞膜への局在機構については、液胞膜型と細胞膜型の水チャンネルのGFP誘導体のキメラ蛋白質の局在を、タバコ培養細胞BY-2株の発現系を用いて解析し、あるキメラは小胞体にとどまること見出した。
細胞増殖・分化に依存して発現が変化する複数膜貫通蛋白質の局在と細胞内回転については、まず基礎情報を得るため、タバコ培養細胞をストレス条件にさらした際の遺伝子発現変化をマイクロアレイを用いて解析した。また、既に飢餓に依存して発現が変化することを見出している糖輸送体の完全長cDNAをクローン化するとともに、特異抗体を作製した。併せて、コントロールとして用いる複数膜貫通蛋白質であるSCAMPの細胞内輸送機構の解析を進めた。
タバコ培養細胞を用いた輸送体の分解機構の解析については、BY-2細胞でのっシロイヌナズナホウ素輸送体であるBor1とGFPの融合隊が、ホウ素依存的に分解されることを見出した。
電子顕微鏡法等を用いた輸送体局在と輸送体機能の解析については、タバコ培養細胞で発現しているABC輸送体の細胞内局在解析と、シロイヌナズナのABC輸送体変異株の微際形態解析を、電子顕微鏡を持いて進め、タバコのABC輸送体が液胞膜に存在することと、シロイヌナズナのABC輸送体変異において、細胞表面のワックスが欠如しているために組織が融合することを見出した。
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