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ユビキチンカスケードが関わるC/Nバランスと高CO2応答の全容解明

公募研究

研究領域植物生態学・分子生理学コンソーシアムによる陸上植物の高CO2応答の包括的解明
研究課題/領域番号 24114701
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関北海道大学

研究代表者

山口 淳二  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183120)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2013年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2012年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
キーワードユビキチンリガーゼ / 代謝 / タンパク質分解 / 地球環境 / バイオマス / 栄養学 / 植物 / 膜交通
研究概要

本研究計画では,高CO2条件下におけるC/N応答制御の分子ネットワーク全容解明を目指している。今年度は,計画1),2)のタンパク質相互作用に着目したC/Nシグナル伝達の分子基盤解析に加えて,3)CO2/Nによる植物の成長制御に関しても「花成」および「老化」に着目した生理学的解析を進めた。
1)詳細な生化学的解析と形質転換植物の解析を実施し,ATL31と14-3-3との相互作用と機能にリン酸化が必須であることを証明し,また,そのキナーゼの同定を進めた[J. Bio. Chem. 2014]。
2)ATL31がSNAREタンパク質SYP121との相互作用によりパピラ形成を制御し,うどん粉病耐性に関与することを証明した[Plant Physiol. 2014]。
3) ATL31と14-3-3等関連遺伝子導入植物を用いて,高CO2条件下で応答実験を実施した。高CO2(700 ppm)条件下では,野生型において老化の促進が観察されるが,ATL31過剰発現体ではその抑制が,またATL31KO変異体ではその亢進が観察できた。これにより,ATL31がC/N応答だけでなく,CO2/N応答にも関与することを証明した。また,その老化に関与する転写因子の同定に成功した[Plant Cell Physiol. 2014; Plant Signal. Behav. 2014]。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Ubiquitin ligase ATL31 functions in leaf senescence in response to the balance between atmospheric CO_2 and nitrogen availability in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Aoyama S, Huarancca Reyes T, Guglielminetti L, Yu L, Morita Y, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 55 号: 2 ページ: 293-305

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu002

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phosphorylation of Arabidopsis ubiquitin ligase ATL31 is critical for plant C/N-nutrient response under control of 14-3-3 stability2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S, Sato T, Maekawa S, Aoyama S, Fukao Y, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. online before publication

      巻: (印刷中) 号: 22 ページ: 15179-15193

    • DOI

      10.1074/jbc.m113.533133

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of senescence under elevated atmospheric CO2 via ubiquitin modification.2014

    • 著者名/発表者名
      Aoyama S, Lu Y, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Signaling Behavior

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proteomics analysis reveals a highly heterogenous proteasome composition and the post-translational regulation of peptidase activity under pathogen signaling in plants2013

    • 著者名/発表者名
      Sun HH, Fukao Y, Ishida S, Yamamoto H, Maekawa S, Fujiwara M, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      J. Proteome Res

      巻: 12 号: 11 ページ: 5084-5095

    • DOI

      10.1021/pr400630w

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arabidopsis transcriptional repressor ERF9 participates in resistance against necrotrophic fungi2013

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Y, Yamoto N, Suzuki Y, Chiba Y, Yamazaki K, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Sci

      巻: 213 ページ: 79-87

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2013.08.008

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Changes in mRNA stability associated with cold stress in Arabidopsis cells2013

    • 著者名/発表者名
      Chiba Y, Mineta K, Hirai MY, Suzuki S, Kanaya S, Takahashi H, Onouchi H, Yamaguchi J, Naito S
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 54 号: 2 ページ: 180-194

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs164

    • NAID

      10031145661

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assay for proteasome-dependent protein degradation and ubiquitinated proteins2013

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Sako K, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1072 ページ: 655-663

    • DOI

      10.1007/978-1-62703-631-3_45

    • ISBN
      9781627036306, 9781627036313
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] C/Nバランス調節による植物の代謝・成長戦略2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤長緒,山口淳二
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 51 ページ: 763-772

    • NAID

      130004707380

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Arabidopsis ubiquitin ligases ATL31 and ATL6 control the defense response as well as the C/N response2012

    • 著者名/発表者名
      Shugo Maekawa
    • 雑誌名

      Plant Mol. Biol.

      巻: 79 号: 3 ページ: 217-227

    • DOI

      10.1007/s11103-012-9907-0

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sugar-inducible RPT2a, a subunit of 26S proteasome, participates in sugar response in <i>Arabidopsis</i>2012

    • 著者名/発表者名
      Huihui Sun
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 29 号: 3 ページ: 279-284

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.12.0409a

    • NAID

      10030804760

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis RPT2a, 19S proteasome subunit, regulates gene silencing via DNA methylation2012

    • 著者名/発表者名
      Kaori Sako
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7 号: 5 ページ: e37086-e37086

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0037086

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 序論:酵母から動植物まで包括するユビキチン-プロテアソーム系の新展開2012

    • 著者名/発表者名
      山口淳二,畠山鎮次
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 84 ページ: 407-408

    • NAID

      10030809250

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物のRING型ユビキチンリガーゼとプロテアソームシステムの機能2012

    • 著者名/発表者名
      前川修吾,佐古香織,佐藤長緒
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 84 ページ: 416-424

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物26Sプロテアソームの多様な機能-「品質管理」にとどまらず器官サイズや遺伝子サイレンシングなど様々な現象を制御-2012

    • 著者名/発表者名
      佐古香織
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 50 ページ: 232-234

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ユビキチン-プロテアソームシステムによるC/N代謝制御の分子基盤-シロイヌナズナからマイクロトマトへ2012

    • 著者名/発表者名
      山口淳二
    • 学会等名
      シンポジウム「遺伝子組換え技術を利用した植物の代謝制御」,日本植物細胞分子生物学会(生駒)大会・シンポジウム
    • 発表場所
      奈良先端大学院大学(生駒市)
    • 年月日
      2012-08-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Assay for proteasome-dependent protein degradation and ubiquitinated proteins in “Plant Proteomics: Methods and Protocols, 2nd edition"2013

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Sako K, Yamaguchi J
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      Humana Press
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Frontiers in Agriculture Proteome Research2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuda S, Maekawa S, Sato T, Yamaguchi J
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      Proteomics approach to study metabolic regulation mediated by ubiquitin-proteasome system in Arabidopsis.
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 山口・千葉研究室

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~jjyama/keitai2/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 山口・千葉研究室

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~jjyama/keitai2/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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