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14-3-3タンパク質の安定性制御を介した植物栄養応答の分子基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 12J06259
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 InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

安田 盛貴  北海道大学, 大学院生命科学院, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsシグナル伝達 / 栄養応答 / タンパク質分解 / 翻訳後修飾
Research Abstract

本研究では, 植物の糖(C)と窒素(N)に着目した複合的な栄養応答(C/N応答)の分子基盤解明を目標に, シロイヌナズナにおいてC/N応答制御分子として同定したユビキチンリガーゼATL31と、その標的である14-3-3タンパク質の機能解析を遂行する。前年度の研究ら, ATL31の14-3-3結合部位をリン酸化するプロテインキナーゼとしてCIPK14を同定した。CIPKは細胞内栄養素の恒常性維持において重要な役割を担っている。CIPK14過剰発現および機能欠損変異体を用いた解析から、CIPK14が発芽後成長時におけるC/N応答に寄与することが示された。CIPKは単独では不活性型として存在するが、Ca2+結合タンパク質であるCBLが結合することで活性化する。In vitroでのリン酸化解析から、CBL8がCa2+依存的に、CIPK14による14-3-3結合部位のリン酸化を促進することを突き止めた。Ca2+は二次伝達物質として、様々なシグナル伝達経路で機能する。また、CとNの変化に応じて細胞内のCa2+濃度が上昇することも報告されている。そこで、Ca2+のキレート剤であるEGTAを用いて、C/N応答におけるCa2+の影響を検証した。EGTAを加えることで、高C/低N条件下における発芽後成長の阻害率が増加した。一方、低C/高N条件下では、EGTAの有無で発芽後成長に大きな差は見られなかった。これらの結果は、Ca2+が高C/低N条件下における発芽後成長の阻害に対し、抑制的に作用することを示している。以上の成果は, C/N応答の制御におけるCa2+の重要性を示すとともに、Ca2+を介したシグナル伝達経路においてCBL8-CIPK14、ATL31および14-3-3が機能する可能性を示唆する。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] The Carbon/Nitrogen Regulator ARABlDOPSIS TOXICOS EN LEVADURA31 Controls Papilla Formation in Rosponeo to Powdery Mildew Fongi Penetration by Intoractlng with SYNTAXIN OF PLANTSI21 in Arabjdopsis2014

    • Author(s)
      Shugo Maekawa, Noriko Inada, shigetaka yasuda, Yolchiro Fukao, Masayuki FuJiwara, Takeo Sato, Junji Yamaguchi
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 164 Pages: 879-887

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Arabidopsis ubiquitin ligases ATL31 and ATL6 control the defense response as well as the C/N response2012

    • Author(s)
      Shugo Maekawa
    • Journal Title

      Plant Mol. Biol.

      Volume: 79 Issue: 3 Pages: 217-227

    • DOI

      10.1007/s11103-012-9907-0

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sugar-inducible RPT2a, a subunit of 26S proteasome, participates in sugar response in <i>Arabidopsis</i>2012

    • Author(s)
      Huihui Sun
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 29 Issue: 3 Pages: 279-284

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.12.0409a

    • NAID

      10030804760

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Arabidopsis RPT2a, 19S proteasome subunit, regulates gene silencing via DNA methylation2012

    • Author(s)
      Kaori Sako
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 7 Issue: 5 Pages: e37086-e37086

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0037086

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] C/N応答におけるCa^<2+>制御型プロテインキナーゼの機能解析2014

    • Author(s)
      安田盛貴, 佐藤長緒, 山口淳二
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ユビキチンリガーゼATL31による14-3-3タンパク質の分解制御機構2013

    • Author(s)
      安田盛貴, 前川修吾, 佐藤長緒, 山口淳二
    • Organizer
      第31回日本植物細胞分子生物学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] C/Nに応じたユビキチンリガーゼATL31による14-3-3タンパク質の分解制御機構2013

    • Author(s)
      安田盛貴,前川修吾,青山翔紀,佐藤長緒,山口淳二
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山市)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ATL31, a membrane localized ubiquitin ligase, regulates the stability of 14-3-3 proteins in response to nutrient conditions2013

    • Author(s)
      Shigetaka Yasuda, Shugo Maekawa, Shoki Aoyama, Takeo Sato, Junji Yamaguchi
    • Organizer
      International Workshop on Plant Membrane Biology XVI
    • Place of Presentation
      Kurashiki Geibunkan(Okayama)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] UBIQUITIN LIGASE ATL31 NEGATIVELY REGULATES C/N RESPONSE THROUGH PROTEASOMAL DEGRADATION OF 14-3-3 PROTEINS2012

    • Author(s)
      Shigetaka Yasuda, Shugo Maekawa, Yu Lu, Takeo Sato, Junji Yamaguchi
    • Organizer
      23rd International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      Hofburg Imperial Palace(Austria)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Arabidopsis ubiquitin ligase ATL31 binds and ubiquitnates to 14-3-3 protein in phosphorylation-dependent manner2012

    • Author(s)
      Sigetaka Yasuda, Shugo Maekawa, Takeo Sato, Junji Yamaguchi
    • Organizer
      XV International Congress of Molecular Plant-Microbe Interactions
    • Place of Presentation
      Kyoto International Conference Center (Kyoto)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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