ビオチン化プローブを用いた植物ホルモンABA受容体の同定と特性解析

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18657019
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 朽津 和幸 東京理科大学, 理工学部, 教授 (50211884)
• キーワード: アブシジン酸 / 受容体 / バイオイメージング / ビオチン化分子プローブ / 気孔孔辺細胞 / ファージディスプレイ / 環境応答 / シロイヌナズナ

研究概要

シロイヌナズナのロゼット葉から生理活性を保った孔辺細胞プロトプラスト(GCPs)を単離する手法を確立した。ビオチン化アブシジン酸(bioABA)は気孔閉鎖を誘導し、ABA様の生理作用を示した。bioABAと蛍光標識アビジンを処理したGCPsを蛍光顕微鏡で観察したところ、細胞表層にbioABAの結合部位が見られた。共焦点レーザー顕微鏡でGCPsの断層像を撮影した結果、このABA受容部位は細胞膜上に不均一に存在していた。GCPsで観察された蛍光量をフローサイトメーターで定量した結果、その量はbioABA添加により増加し、ABAの同時添加により濃度依存的に減少した。これらの結果はbioABAが細胞膜上のABA受容部位に特異的に結合することを示唆している。また、GCPsをプロテアーゼ処理するとABAの作用が阻害され、bioABAのGCPsへの結合が抑制されたことから、細胞外のABAが細胞表層のタンパク質で受容されると考えられる。本実験系は、ABA受容体の同定や性質の解析に有効な手法として期待される。
bioABAを用いたファージディスプレイ法によるABA結合タンパク質の探索を試みた。最大12アミノ酸から構成されるランダムペプチドをコードするcDNAが組み込まれたファージライブラリーを用いて、bioABA結合ペプチドを探索した。ファージをスクリーニングした結果、bioABAと結合する可能性のあるペプチド配列を得た。シロイヌナズナから類似配列をコードする遺伝子を検索した結果、ブラシノステロイド受容体であるBRI1やABA受容体候補であるRPK1と同じファミリーに属するロイシンリッチリピート型受容体キナーゼをコードする遺伝子を得た。さらにシロイヌナズナ由来のファージディスプレイライブラリーを作成し、bioABA結合ペプチドの探索を続けている。

研究成果

• [雑誌論文] Spatiotemporal metabolic regulation of anthocyanin and its related compounds during development of marginal picotee petals in Petunia hybrids (Solanaceae). (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito, R., Kuchitsu, K., Ozeki, Y., Nakayama, M
  • 雑誌名: J. Plant Res. 120(印刷中)
• [雑誌論文] Calcium ions are involved in the delay of plant cell cycle progression by abiotic stresses. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sano, T., Higaki, T., Handa, K., Kadota, Y., Kuchitsu, K., Hasezawa S., Hoffmann, A., Endter, J., Zimmermann, U., Hedrich, R., Roitsch, T.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 580・2 ページ: 597-602
• [雑誌論文] Regulation of anthocyanin biosynthesis involved in the formation of marginal picotee petals in Petunia. (2006)
  • 著者名/発表者名: Saito, R., Fukuta, N., Ohmiya, A., Itoh, Y., Ozeki, Y., Kuchitsu, K., Nakayama, M.
  • 雑誌名: Plant Science 170・4 ページ: 828-834
• [雑誌論文] A 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase inhibitor for use in the elucidation of abscisic acid action mechanisms. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kitahata, N., Han, S.-Y., Noji, N., Saito, T., Kobayashi, M., Nakano, T., Kuchitsu, K., Shinozaki, K., Yoshida, S., Matsumoto, S., Tsujimoto, M., Asami, T.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 14・16 ページ: 5555-5561
• [雑誌論文] Regulation of Elicitor-induced Defense Responses by Ca^<2+> Channels and Cell Cycle in Tobacco BY-2 Cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kadota, K., Kuchitsu, K.
  • 雑誌名: Biotechnology in Agriculture and Forestry 58 ページ: 207-221
• [雑誌論文] Continuous Recognition of the Elicitor Signal for Several Hours Is Prerequisite for Induction of Cell Death and Prolonged Activation of Signaling Events in Tobacco BY-2 Cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kadota, Y., Fujii, S., Ogasawara, Y., Maeda, Y., Higashi, K., Kuchitsu, K.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 47・9 ページ: 1337-1342
• [雑誌論文] Pathogen-induced calmodulin isoforms in basal resistance against bacterial and fungal pathogens in tobacco. (2006)
  • 著者名/発表者名: Takabatake, T., Karita K., Seo, S., Mitsuhara, I., Kuchitsu, K., Ohashi, Y.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. (8 : 414-423) 58 ページ: 207-221
• [図書] 微生物の病原性と植物の防御応答 (2007)
  • 著者名/発表者名: 朽津和幸他, (上田一郎編)
  • 総ページ数: 231
  • 出版者: 北海道大学出版会
• [図書] 生体防御医学事典 (2007)
  • 著者名/発表者名: 朽津和幸 他, (鈴木和男 監修, 朽津和幸 他編集)
  • 総ページ数: 365
  • 出版者: 朝倉書店