ジャスモン酸がトマト植物の小胞体ストレスとアンフォールドタンパク応答に及ぼす影響

Effects of Jasmonic Acid in ER Stress and Unfolded Protein Response in Tomato Plants.

• Zalán Czékus
• Orsolya Csíkos
• Attila Ördög
• Irma Tari
• Péter Poór

抄録

小胞体（ER）ストレスは細胞の恒常性を維持するための防御機構であるアンフォールドタンパク応答（UPR）を誘発し、防御ホルモンによって制御される。本研究では、トマト植物の無傷葉を用いて、ER ストレスと UPR シグナルにおけるジャスモン酸（JA）の生理的役割を調べた。本研究では，トマト植物の無傷葉において，ジャスモン酸がERストレスとUPRシグナル伝達に果たす役割について検討した。また、JAシグナリング変異体植物を用いて、ERストレスの感知とシグナリングにおけるJAの役割をさらに検討した。また、分泌された糖タンパク質の N-グリコシル化阻害剤であるチュニカマイシン（Tm）で処理すると、.JA の転写レベルが上昇した。 一方、（）の転写蓄積量は、.JA の方が有意に低く、.JA の方が高かった。また、化学シャペロンがTm誘導性小胞体ストレスをどのように調節しているかを評価するために、植物を4-フェニル酪酸ナトリウムで処理したところ、Tm誘導性小胞体ストレスの増加と転写物の増加が減少した。また、トマトの葉では、一酸化窒素はERストレスやUPRシグナル伝達には関与していないが、Tmによって誘導される過酸化水素量、プロテアソーム活性、脂質過酸化の変化はJAによって制御されていることが明らかになった。

Endoplasmic reticulum (ER) stress elicits a protective mechanism called unfolded protein response (UPR) to maintain cellular homeostasis, which can be regulated by defence hormones. In this study, the physiological role of jasmonic acid (JA) in ER stress and UPR signalling has been investigated in intact leaves of tomato plants. Exogenous JA treatments not only induced the transcript accumulation of UPR marker gene but also elevated transcript levels of and . By the application of JA signalling mutant plants, the role of JA in ER stress sensing and signalling was further investigated. Treatment with tunicamycin (Tm), the inhibitor of N-glycosylation of secreted glycoproteins, increased the transcript levels of . Interestingly, and were significantly lower in . In contrast, the transcript accumulation of () and was higher in . To evaluate how a chemical chaperone modulates Tm-induced ER stress, plants were treated with sodium 4-phenylbutyrate, which also decreased the Tm-induced increase in , and transcripts. In addition, it was found that changes in hydrogen peroxide content, proteasomal activity, and lipid peroxidation induced by Tm is regulated by JA, while nitric oxide was not involved in ER stress and UPR signalling in leaves of tomato.