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Identification of novel candidate phosphatidic acid-binding proteins involved in the salt-stress response of Arabidopsis thaliana roots.

シロイヌナズナの塩ストレス応答に関係する新しい候補ホスファチジン酸-結合蛋白質の同定は、かきまわす。

Published date

Author

Fionn McLoughlin, Steven A Arisz, Henk L Dekker, Gertjan Kramer, Chris G de Koster, Michel A Haring, Teun Munnik, Christa Testerink

Affiliation

*University of Amsterdam, Swammerdam Institute for Life Sciences, Section Plant Physiology, Postbus 94215, 1090 GE Amsterdam, The Netherlands.

Abstract

PA (phosphatidic acid) is a lipid second messenger involved in an array of processes occurring during a plant's life cycle. These include development, metabolism, and both biotic and abiotic stress responses. PA levels increase in response to salt, but little is known about its function in the earliest responses to salt stress. In the present study we have combined an approach to isolate peripheral membrane proteins of Arabidopsis thaliana roots with lipid-affinity purification, to identify putative proteins that interact with PA and are recruited to the membrane in response to salt stress. Of the 42 putative PA-binding proteins identified by MS, a set of eight new candidate PA-binding proteins accumulated at the membrane fraction after 7 min of salt stress. Among these were CHC (clathrin heavy chain) isoforms, ANTH (AP180 N-terminal homology) domain clathrin-assembly proteins, a putative regulator of potassium transport, two ribosomal proteins, GAPDH (glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase) and a PI (phosphatidylinositol) 4-kinase. PA binding and salt-induced membrane recruitment of GAPDH and CHC were confirmed by Western blot analysis of the cellular fractions. In conclusion, the approach of the present study is an effective way to isolate biologically relevant lipid-binding proteins and provides new leads in the study of PA-mediated salt-stress responses in roots.

 

PA(ホスファチジン酸)は、植物のライフサイクルの間に起こっている多数のプロセスに関係する脂質第二メッセンジャーである。
これらは、発生、代謝と生命のおよび非生物的なストレス反応を含む。
PAレベルは塩に反応して増加する、しかし、ほとんど何も塩ストレスに最も初期の応答でその機能についてわかっていない。
本研究において、PAと相互作用して、塩ストレスに反応して膜に補充される推定のタンパク質を特定するために、我々は、脂質-親和性精製でシロイヌナズナ根の末梢膜蛋白質を分離するために、アプローチを併合した。
MSによって特定される42の推定のPA結合蛋白質のうち、一組の8つの新しい候補PA結合蛋白質は、7分の塩ストレスの後、膜画分で蓄積した。
これらの間に、CHC(クラスリンH鎖)アイソフォーム、ANTH(AP180 N末端相同)領域クラスリン-組立てタンパク質、カリウム輸送の推定の調節装置、2つのリボソーム蛋白質、GAPDH(グリセルアルデヒド3‐燐酸デヒドロゲナーゼ)とPI(ホスファチジルイノシトール)4-キナーゼはあった。
PA結合とGAPDHとCHCの塩によって誘発された膜補充は、細胞分数のウェスタンブロット解析によって確認された。
結論として、本研究の接近は、生物学的に関連した脂質-結合蛋白質を分離する有効な方法で、根でPA媒介塩ストレス応答の本研究の新しい前例を提供する。


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