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ユビキチン修飾による膜交通と葉緑体形成制御機構の解明

公募研究

研究領域ユビキチンネオバイオロジー:拡大するタンパク質制御システム
研究課題/領域番号 25112501
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) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードユビキチンリガーゼ / 植物免疫 / 膜交通 / 葉緑体 / 植物
研究実績の概要

本研究では「ユビキチン修飾による膜交通と葉緑体形成制御機構の解明」を目指し,3研究課題に取組んでいる。H26年度は以下のような成果を得た。
本年度の研究実施計画
計画2)ユビキチン修飾による膜交通-植物免疫制御機構の解析: ATL31と相互作用するSNAREタンパク質SYP121は,植物の病害抵抗性と深いかかわりを持つ。糸状菌であるうどん粉病菌を植物に感染させると,SYP121欠損変異植物syp121-1では野生型(WT)と較べて抵抗性が劇的に減少するのに対し,ATL31過剰発現植物ATL31oxでは,抵抗性が上昇する。この抵抗性には,パピラという細胞壁の肥厚化が関与している。パピラは,カロース等の細胞壁成分がゴルジ体からの小胞輸送により感染箇所に分泌されることで形成される。解析の結果,i) 膜局在型ATL31によるSNAREタンパク質のユビキチン化→ii) パピラ形成部位の決定→iii) 細胞壁の肥厚化(パピラ形成)→iv) 病原体抵抗性の亢進,という一連の膜交通-植物免疫シグナル伝達制御反応に関する仮説を証明し,論文発表した(Plant Physiol. 2014)。
計画3)ユビキチン修飾による葉緑体形成制御機構の解析: 植物プロテアソームと相互作用するタンパク質のプロテオーム解析により,複数の葉緑体局体タンパク質が同定された。詳細な研究解析の結果,i) プロテアソームサブユニットRPT2aは,複数の葉緑体タンパク質移行トランジットペプチド(以下cTP)と相互作用すること,また,ii) LTA2のような葉緑体タンパク質は,ユビキチンリガーゼAtCHIPと相互作用すること,等を証明し,論文発表した(J. Proteome Res, 2014)。これにより,ユビキチン修飾による新たな制御機構-タンパク質のオルガネラ移行制御-の可能性を示唆した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] ABI1 regulates carbon/nitrogen-nutrient signal transduction independent of ABA biosynthesis and canonical ABA signalling pathways in Arabidopsis2015

    • 著者名/発表者名
      Lu, Y. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 66 号: 9 ページ: 2763-2771

    • DOI

      10.1093/jxb/erv086

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The <i>Arabidopsis</i> ubiquitin ligase <i>ATL31</i> is transcriptionally controlled by WRKY33 transcription factor in response to pathogen attack2015

    • 著者名/発表者名
      Huarancca Reyes T, Maekawa S, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 32 号: 1 ページ: 11-19

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.14.1201b

    • NAID

      130005061605

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pale-green phenotype of atl31 atl6 double mutant leaves is caused by disruption of 5-aminolevulinic acid biosynthesis in Arabidopsis thaliana2015

    • 著者名/発表者名
      Maekawa S, Takabayashi A, Huarancca Reyes T, Yamamoto H, Tanaka A, Sato T and Yamaguchi J
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 10 号: 2 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0117662

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [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
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
      2014 実績報告書 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 modification2014

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

      Plant Signaling Behavior

      巻: 9 号: 5 ページ: e28839-e28839

    • DOI

      10.4161/psb.28839

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The carbon/nitrogen regulator ATL31 controls papilla formation in response to powdery mildew fungi penetration by interacting with SYP121 in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Maekawa S, Inada N, Yasuda S, Fukao Y, Fujiwara M, Sato T, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Plant Physiol

      巻: 164 号: 2 ページ: 879-887

    • DOI

      10.1104/pp.113.230995

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteomic analysis of 26S proteasome reveals direct interaction with transit peptides of plastid protein precursors for degradation.2014

    • 著者名/発表者名
      Sako K, Yanagawa Y, Kanai T, Sato T, Seki M, Fujiwara M, Fukao Y, Yamaguchi J
    • 雑誌名

      Journal of Proteome Research

      巻: 13 号: 7 ページ: 3223-3230

    • DOI

      10.1021/pr401245g

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [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] 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] 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
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] 形態機能学講座IIaのホームページ

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/CSF2-web/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
  • [産業財産権] 不定根形成促進剤及び根系発達促進剤2014

    • 発明者名
      山口淳二,眞木祐子,副島洋,綿引雅昭,佐藤長緒
    • 権利者名
      山口淳二,眞木祐子,副島洋,綿引雅昭,佐藤長緒
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-08-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2018-03-28  

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