• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

気孔開口の駆動力を形成する細胞膜プロトンポンプの活性制御因子の解明

Research Project

Project/Area Number 11J10022
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 植物分子生物・生理学
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

林 優紀  名古屋大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords細胞膜プロトンポンプ / 気孔孔辺細胞 / タイプ2Cプロテインボスファターゼ / フロリゲンFT / シロイヌナズナ / タイプ2Cプロテインホスファターゼ
Research Abstract

細胞膜プロトンポンプ(H+-ATPase)を脱リン酸化するプロテインホスファターゼを同定すべく、シロイヌナズナの持つ76のPP2C遺伝子の中から候補を絞り込んで解析を行った。H+-ATPaseをin vitroで脱リン酸化した4つのPP2Cについて植物体内でもH+-ATPaseを脱リン酸化しているのか調べた。変異体や過剰発現株について、H+-ATPaseリン酸化レベルや気孔開度など、詳細な解析を行ったが顕著な表現型は観察されなかった。しかしながら、同じクレードに属するPP2Cが重複してH+-ATPaseの脱リン酸化に関与する可能性が示唆されており、今後更なる解析が必要である。
この研究過程において、植物ホルモン・アブシジン酸(ABA)によって黄化芽生えの胚軸伸長が抑制されていること、この抑制はH+-ATPaseC末端Thr残基の脱リン酸化を介して行われていることを新たに見出した。これらの現象は、ABA非感受性変異体abi1-1では観察されなかったことから、ABAシグナル伝達初期応答因子ABI1がABAによる胚軸伸長阻害とABA誘導性のH+-ATPase脱リン酸化を調節していることが示唆された。これらの結果をまとめ、原著論文として発表した(Hayashi etal.,Plant CellIPhysiol.,2014)。これまで不明であった胚軸のABAによる伸長抑制の分子メカニズムを解明した重要な成果であると考えている。
また、フロリゲンFT (FLOWERIWG LOCUS T)によるH+-ATPase活性化機構について、今年度新たにH+-ATPaseが節部伴細胞に局在することを明確にするため、篩部伴細胞特異的に緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現させた形質転換植物(pSUC2::GFP)を作成し、GFP抗体を用いたロゼット葉横断切片の免疫染色を行った。その結果、H+-ATPase C末端のリン酸化Thr特異的抗体を用いた免疫染色の染色パターンとよく一致した染色パターンを示したことから、H+-ATPaseが局在する維管束の細胞は篩部伴細胞であることが強く示唆された。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Abscisic acid suppresses hypocotyl elongation by dephosphorylating Plasma membrane H^+-ATPase in Arabidopsis thaliana2014

    • Author(s)
      Hayashi Y, Takahashi K, Inoue S, Klnoshita T
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 55 Issue: 4 Pages: 845-853

    • DOI

      10.1093/pcp/pcu028

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TWIN SISTER OF FT, GIGANTEA, and CONSTANS have a positive but indirect effect on blue light-induced stomatal opening in Arabidopsisthahana.2013

    • Author(s)
      Ando E, Ohnishi M, Wang Y, Matsushita T, Watanabe A, Hayashi Y, Fujii M, Ma JF, Inoue S, Kinoshita T
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 162 Issue: 3 Pages: 1529-38

    • DOI

      10.1104/pp.113.217984

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] FLOWERING LOCUS T regulates stomatal opening2011

    • Author(s)
      Kinoshita T, Ono N, Hayashi Y, Morimoto S, Nakamura S, Soda M, Kato Y, Ohnishi M, Nakano T, Inoue S, Shimazaki K
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 21 Issue: 14 Pages: 1232-1238

    • DOI

      10.1016/j.cub.2011.06.025

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New insights into the regulation of stomatal opening by blue light and the plasma membrane H^+-ATPase2011

    • Author(s)
      Kinoshita T, Hayashi Y
    • Journal Title

      International Review of Cell and Molecular Biology

      Volume: 289 Pages: 1662-1664

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-386039-2.00003-1

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アブシジン酸によるシロイヌナズナ黄化芽生えの伸長抑制の分子機構2014

    • Author(s)
      林優紀、高橋宏二、井上晋一郎、木下俊則
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-03-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞膜プロトンポンプの脱リン酸化に関わるプロテインホスファターゼ同定の試み2013

    • Author(s)
      林優紀、木下俊則
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス(岡山県)(会期:21-23)
    • Year and Date
      2013-03-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of dephosphorylation of the plasma membrane H^+-ATPase by type 2C protein phosphatase2013

    • Author(s)
      Hayashi Y, Kinoshita T
    • Organizer
      International Workshop on Plant Membrane Biology XVI (IWPMB2013)
    • Place of Presentation
      Kurashiki Geibunkan, Kurashiki, Japan
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] FTホモログTSFによる気孔開口の促進2012

    • Author(s)
      安藤英伍、大西真人、井上晋一郎、林優紀、木下俊則
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      2012-03-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Biochemical properties of in vitro phosphorylation and phosphorylation of the plasma membrane H^+-ATPase2012

    • Author(s)
      Hayashi Y, Nakamura S, Kinoshita T
    • Organizer
      International Conference at POSTECH on Plant Science
    • Place of Presentation
      POSCO International Center, Pohang, Korea
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞膜プロトンポンプの活性を調節するプロテインホスファターゼの探索2011

    • Author(s)
      林優紀、木下俊則
    • Organizer
      日本植物学会第75回大会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-18
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation of the plasma membrane H^+-ATPase via phosphorylation2011

    • Author(s)
      Hayashi Y, Kinoshita T
    • Organizer
      International Symposium "Strategies of Plants against Global Environmental Change"
    • Place of Presentation
      倉敷市芸文館
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究内容

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~plant4/research.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究成果

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~plant4/achievement.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi