葉に隠された老化の鍵(Keys to aging hidden in the leaves)

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2024-01-17 カリフォルニア大学リバーサイド校(UCR)

◆UC Riversideの科学者たちは、植物細胞内の特定の小器官について約1世紀以上前から知っていましたが、その小器官が老化において鍵を握っていることを今になって発見しました。この小器官であるゴルジ体は、植物のストレス応答を制御し、植物が暗闇に頻繁に置かれた場合に生存するかどうかを制御することが判明しました。
◆これは、通常老化プロセスに関連付けられていなかった細胞内の小器官の深い重要性を初めて明確にしたもので、人間の老化におけるゴルジの役割を探るための新たな知見を提供する可能性があります。

<関連情報>

COGによるゴルジ体の機能的完全性が暗所誘導性老化の発症を決定する COG-imposed Golgi functional integrity determines the onset of dark-induced senescence

Hee-Seung Choi,Marta Bjornson,Jiubo Liang,Jinzheng Wang,Haiyan Ke,Manhoi Hur,Amancio De Souza,Kavitha Satish Kumar,Jenny C. Mortimer & Katayoon Dehesh
Nature Plants  Published26 October 2023
DOI:https://doi.org/10.1038/s41477-023-01545-3

extended data figure 1

Abstract

Plant survival depends on dynamic stress-response pathways in changing environments. To uncover pathway components, we screened an ethyl methanesulfonate-mutagenized transgenic line containing a stress-inducible luciferase construct and isolated a constitutive expression mutant. The mutant is the result of an amino acid substitution in the seventh subunit of the hetero-octameric conserved oligomeric Golgi (COG) complex of Arabidopsis thaliana. Complementation studies verified the Golgi localization of cog7, and stress tests established accelerated dark-induced carbon deprivation/senescence of the mutant compared with wild-type plants. Multiomics and biochemical analyses revealed accelerated induction of protein ubiquitination and autophagy, and a counterintuitive increased protein N-glycosylation in senescencing cog7 relative to wild-type. A revertant screen using the overexpressor (FOX)-hunting system established partial, but notable rescue of cog7 phenotypes by COG5 overexpression, and conversely premature senescence in reduced COG5 expressing lines. These findings identify COG-imposed Golgi functional integrity as a main player in ensuring cellular survival under energy-limiting conditions.

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生物化学工学
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