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The New phytologist2009Dec01Vol.184issue(4)

NADPH-オキシダーゼAtrboHBは、シロイヌナズナの種子で役割を果たします。

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

*種子は休眠状態に入ることができます。休眠状態では、最適な環境条件下で発芽しません。低水和状態での種子後の熟成中に休眠が壊れる可能性があります。*シロイヌナズナのエンハンサートラップラインをスクリーニングすることにより、熟成後のNADPH-オキシダーゼAtrboHBの役割を特定しました。半定量的PCRを使用して、種子のAtrboHB転写産物を調査しました。これらの方法は、阻害剤ジフェニレン塩化ヨードニウム(DPI)を使用した薬理学的アプローチと、アブラシ科の種子モデルシステムクレス(レピジウム満足)における生体力学的測定とタンパク質カルボニル化アッセイで補完されました。*ATRBOHB変異体は、リペン後に失敗し、タンパク質の酸化の減少を示します。AtrboHB pre-mRNAは、ホルモン的および発達的に規制された方法で種子に交代的にスプライスされています。AtrboHBは、シロイヌナズナの種子発芽におけるスーパーオキシドの主要な生産者であり、ジフェニレンヨードニウム(DPI)によるスーパーオキシド産生の阻害は、シロイヌナズナの遅延とクレス種子の発芽とクレスエンドスパルの弱体化をもたらします。*熟成中にAtrboHBによって生成される活性酸素種は、アブシジン酸(ABA)シグナル伝達または翻訳後タンパク質修飾を介して作用する可能性があります。代替のスプライシングは、熟成後の一般的なメカニズムになる可能性があります。保存された前mRNAの種子の処理の変更により、環境の変化に迅速に反応する可能性があります。

*種子は休眠状態に入ることができます。休眠状態では、最適な環境条件下で発芽しません。低水和状態での種子後の熟成中に休眠が壊れる可能性があります。*シロイヌナズナのエンハンサートラップラインをスクリーニングすることにより、熟成後のNADPH-オキシダーゼAtrboHBの役割を特定しました。半定量的PCRを使用して、種子のAtrboHB転写産物を調査しました。これらの方法は、阻害剤ジフェニレン塩化ヨードニウム(DPI)を使用した薬理学的アプローチと、アブラシ科の種子モデルシステムクレス(レピジウム満足)における生体力学的測定とタンパク質カルボニル化アッセイで補完されました。*ATRBOHB変異体は、リペン後に失敗し、タンパク質の酸化の減少を示します。AtrboHB pre-mRNAは、ホルモン的および発達的に規制された方法で種子に交代的にスプライスされています。AtrboHBは、シロイヌナズナの種子発芽におけるスーパーオキシドの主要な生産者であり、ジフェニレンヨードニウム(DPI)によるスーパーオキシド産生の阻害は、シロイヌナズナの遅延とクレス種子の発芽とクレスエンドスパルの弱体化をもたらします。*熟成中にAtrboHBによって生成される活性酸素種は、アブシジン酸(ABA)シグナル伝達または翻訳後タンパク質修飾を介して作用する可能性があります。代替のスプライシングは、熟成後の一般的なメカニズムになる可能性があります。保存された前mRNAの種子の処理の変更により、環境の変化に迅速に反応する可能性があります。

*Seeds can enter a state of dormancy, in which they do not germinate under optimal environmental conditions. Dormancy can be broken during seed after-ripening in the low-hydrated state. *By screening enhancer trap lines of Arabidopsis, we identified a role for the NADPH-oxidase AtrbohB in after-ripening. Semiquantitative PCR was used to investigate AtrbohB transcripts in seeds. These methods were complemented with a pharmacological approach using the inhibitor diphenylene iodonium chloride (DPI) and biomechanical measurements in the Brassicaceae seed model system cress (Lepidium sativum) as well as protein carbonylation assays. *atrbohB mutants fail to after-ripen and show reduced protein oxidation. AtrbohB pre-mRNA is alternatively spliced in seeds in a hormonally and developmentally regulated manner. AtrbohB is a major producer of superoxide in germinating Arabidopsis seeds, and inhibition of superoxide production by diphenylene iodonium (DPI) leads to a delay in Arabidopsis and cress seed germination and cress endosperm weakening. *Reactive oxygen species produced by AtrbohB during after-ripening could act via abscisic acid (ABA) signalling or post-translational protein modifications. Alternative splicing could be a general mechanism in after-ripening: by altered processing of stored pre-mRNAs seeds could react quickly to environmental changes.

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