2014 Fiscal Year Annual Research Report

シロイヌナズナＳＣＦＣＦＫ１ユビキチンリガーゼが細胞成長に果たす役割の解明

Research Project

Project/Area Number	14F04781
Research Institution	The Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	杉本慶子独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (30455349)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	FRANCIOSINI Anna 独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 外国人特別研究員
Project Period (FY)	2014-04-25 – 2017-03-31
Keywords	細胞成長 / 翻訳語修飾 / ユビキチン / シロイヌナズナ / COP9
Outline of Annual Research Achievements	ユビキチン化によるタンパクの分解制御(ubiquitin proteosome sysmtem, UPS)は真核生物の翻訳後修飾のひとつとして非常に重要である。UPSのひとつであるCOP9は植物においては光応答、細胞周期を始めとする多様な過程を制御するが、その具体的なメカニズムは分かっていない。私達はこれまでにCOP9の下流で機能するF-boxタンパク(CFK1)がシロイヌナズナの胚軸の細胞成長を制御することを見いだし、CFK1がSCF複合体の一部としてSkp1, Cullinとともにユビキチンリガーゼとして機能することを示した。本研究では、CFK1によってユビキチン化される基質タンパク質の同定を試み、COP9-CFK1を軸としたシグナル経路が細胞成長を制御する分子機構を明らかにすることを目的としている。さらにCFK1が植物の普遍的な細胞成長を制御するかどうかを明らかにするため、葉や根などの他の器官においても同様の機能を果たすかどうかを検証する。今年度はこれまでに既に作成しているCFKのシロイヌナズナ過剰発現体、機能欠損体の解析を行った。特にこれらの変異体において、細胞成長との関連が指摘されている核内倍加周期に異常があるかどうかをフローサイトメトリ、顕微蛍光測光等によって検証した。これまでのところ、CFK1変異体の胚軸の核相には野生型と比べて明確な差が検出されておらず、CFK1が核相に依存せず細胞成長を制御するという仮説を立てている。またCFK1と98%のアミノ酸相同性を示すCFK2の変異体、及びcfk1 cfk2２重変異体の作成を進めた。さらに植物体内でCFK1, CFK2が発現する部位を明らかにするため、それぞれの遺伝子のレポーターライン(pCFK:CFK-YFP)の解析を進めた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 今年度の解析からCFK1, CFK2が光受容シグナリングや概日リズム制御に関与することが見え始めており、基質タンパク質の絞りこみを進める事ができているため。
Strategy for Future Research Activity	平成２７年度にはCFK1、CFK2によってユビキチン化を受ける基質タンパク質の同定を進める。