モータータンパク質ミオシンによる栄養輸送タンパク質の極性局在メカニズムを解明~植物のストレス耐性強化技術開発への応用が期待~

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2025-05-12 早稲田大学

モータータンパク質ミオシンによる栄養輸送タンパク質の極性局在メカニズムを解明~植物のストレス耐性強化技術開発への応用が期待~

早稲田大学と大阪公立大学の研究グループは、植物のホウ素輸送において、モータータンパク質「ミオシンXI」が重要な役割を果たすことを明らかにしました。ホウ素輸送タンパク質NIP5;1は根の細胞膜外側に極性局在し、効率的なホウ素吸収を担いますが、ミオシンXIの機能が欠損するとその局在が失われ、植物の耐性が低下することがシロイヌナズナで確認されました。ミオシンXIはNIP5;1のエンドサイトーシスを介した再配置に関与しており、植物の栄養輸送やストレス耐性向上技術への応用が期待されます。

<関連情報>

ミオシンXIは、ホウ素制限下でのホウ素輸送に必要であり、エンドサイトーシスの維持とホウ酸チャネルAtNIP5;1の極性局在を介して行われる Myosin XI is required for boron transport under boron limitation via maintenance of endocytosis and polar localization of the boric acid channel AtNIP5;1

Haiyang Liu, Keita Muro, Riku Chishima, Junpei Takano, Motoki Tominaga
Plant Physiology and Biochemistry  Available online: 17 April 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.109938

Highlights

  • Myosin XI knockout mutants showed a pronounced boron-deficiency phenotype under boron limitation.
  • The polar localization of GFP-NIP5; 1 was abolished in myosin XI mutants.
  • Myosin XI is an essential regulator of endocytosis.

Abstract

Myosin XI plays a major role in cytoplasmic streaming and is essential for intracellular transport. Here, we investigated the physiological roles of myosin XI in nutrient transport using double (2ko) and triple (3ko) myosin XI knockout mutants of Arabidopsis thaliana. The results revealed that the mutants exhibited more severe boron deficiency phenotypes under boron-limiting conditions, and the boron concentration in the aerial parts of mutant plants was lower than that in the wild-type. Microscopic analysis demonstrated a reduction in general endocytosis and abolishment of NIP5; 1’s polar localization in 2ko and 3ko plants. Overall, these results indicate that myosin XI is necessary for proper boron transport via the maintenance of the endocytic pathway and NIP5; 1’s polar localization.

生物工学一般
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