単細胞生物学

概要

LCM プロテオミクス解析を用いたトマト小胞子の加熱誘導プロテオームの同定

Li H、Zhu Y、Rangu M、Wu X、Bhatti S、Zhou S、Yang Y、Fish T、Thannhauser TW

花粉の発達は熱ストレス (HS) の影響を非常に受けやすく、不活化花粉の生成は植物の種子および結実の減少を引き起こします。この研究は、トマト (Solanum lycopersicum) における HS 誘導花粉タンパク質および関連する生物学的プロセスを特定するために実施されました。トマト「Micro-Tom」植物を熱処理のため 32°C//22°C (昼/夜、12/12 時間) で 2 週間インキュベートし、未処理の対照植物は同じ期間 25°C /22°C でインキュベートしました。長さ 5 mm の花芽に熱に敏感な単核小胞子が含まれていることが確認されました。レーザーキャプチャーマイクロダイセクション (LCM) を使用して花粉細胞を収穫し、高圧真空下でワンステップ法を使用してタンパク質を抽出しました。約 60,000 個の LCM 収穫小胞子細胞から約 18～20 μg のタンパク質が得られました。タンデム質量タグ (TMT) プロテオミクス解析により、合計 6018 個のタンパク質が特定され、4784 個のタンパク質が定量化され、37 個のタンパク質が HS によってアップレギュレーションされた大幅に変化したタンパク質 (SCP) として特定され、83 個のタンパク質が HS によってダウン (dn) 制御された SCP として特定されました。植物 MetGenMap システムを使用したさらなる解析により、HS によってアップレギュレーションされた SCP は、熱順化、花粉壁形成、タンパク質の折り畳み/再折り畳み遺伝子オントロジー (GO) の生物学的プロセスに濃縮され、HS によって dn 制御された SCP は、炭水化物の異化および de novo タンパク質生合成 GO 用語に配置されていることが示されました。有糸分裂、酸化ストレスへの耐性、炭水化物および脂質の代謝プロセスなどの生物学的プロセスには、HS によってアップレギュレーションされた SCP と dn 制御された SCP の両方が含まれます。これらの結果は、LCM-TMT プロテオミクス ワークフローが HS 誘発花粉プロテオームの特定に非常に効率的であることを示しています。これらの HS 誘導 SCP は、トマト花粉の耐熱性を調査するために使用されます。プロテオミクス データは、識別子 PXD010218 で ProteomeXchange から入手できます。