統合的分子プロファイリングはArabidopsis thalianaの2つの自然アクセッションにおける寒冷順応の間に安定したC/Nホメオスタシスを確立する上で一時的な澱粉分解の中心的な役割を示す

NAGLER Matthias; NUKARINEN Ella; WECKWERTH Wolfram; NAEGELE Thomas

文献

J-GLOBAL ID：201602202410500050 整理番号：16A0092095

統合的分子プロファイリングはArabidopsis thalianaの2つの自然アクセッションにおける寒冷順応の間に安定したC/Nホメオスタシスを確立する上で一時的な澱粉分解の中心的な役割を示す

Integrative molecular profiling indicates a central role of transitory starch breakdown in establishing a stable C/N homeostasis during cold acclimation in two natural accessions of Arabidopsis thaliana

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資料名：
巻： 15 号： Dec ページ： 15:284 (WEB ONLY) 発行年： 2015年12月
JST資料番号： U7027A ISSN： 1471-2229 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

背景:二つの自然ArabidopsisアクセッションであるCvi(寒冷感受性)とRschew(耐冷性)の生長と耐冷性の変動を,低温順応時の代謝的リプログラミングと生長維持の遺伝子タイプ的に異なる戦略についての特徴的情報を誘導するために,プロテオミクスとホスホプロテオミクスとメタボロミクスレベルで解析した。結果:寒冷順応期前後の生長制御を,葉ロゼットの新鮮重量を記録することでモニタした。CviとRschewのシュート新鮮重量における有意差を,寒冷への順応の前後の両者で検出した。寒冷順応時に,澱粉レベルは,Rschewと比較して,Cviで有意に高レベルに蓄積することを見いだした。同時に,統計学的解析で,Rschewではなく,Cviにおけるβ-アミラーゼ3(BAM3;AT4G17090)の寒冷誘導減少が明らかとなった。さらに,Rschewにおいてのみ,脱分岐酵素であるイソアミラーゼ3(ISA3;AT4G09020)の蛋白質レベルの増加を認めた。加えて,両アクセッションの寒冷応答はリボソーム複合体に重度に影響することを認めたが,Rschewのみが炭素と窒素化合物の顕著な蓄積を示した。寒冷制御(COR)蛋白質であるCOR78(AT5G52310)の存在度,そしてそのりん酸化は両アクセッションの順応状態と正に相関することを見いだした。加えて,生長と発達の制御に関与する転写因子は耐冷性アクセッションから寒冷感受性が特徴的に分離されることを見いだした。寒冷順応時に有意に変化した蛋白質の予想された蛋白質-蛋白質相互作用ネットワーク(PPIN)は両アクセッションの間の区別を可能とした。PPINは,メタボロームとプロテオームのレベルで観察された新規の寒冷誘導代謝ホメオスタシスを確立するための,炭素/窒素割付けとリボソーム複合体形成の中心的役割を明らかにした。結論:本結果はArabidopsis thalianaの二つの自然アクセッションにおける生長制御と寒冷順応を調整する包括的な多機能性分子相互作用ネットワークのエビデンスを提供する。β-アミラーゼ3とイソアミラーゼ3の異なる存在度は生長制御とストレス耐性の発達の協調における一過性澱粉分解の中心的役割を示す。最後に,本研究は寒冷順応時に自然発生するC/Nバランスと蛋白質合成の異なるパターンを示す。(翻訳著者抄録)

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物質の代謝 , 植物に対する影響

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