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プロテオミクス解析技術による冠水下のダイズの生物フォトン放射機能の解明

Research Project

Project/Area Number 13F03515
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Crop science/Weed science
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

小松 節子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター 基盤研究領域, ユニット長 (90355751)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KAMAL ABU HENA  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター 基盤研究領域, 外国人特別研究員
KAMAL Abu Hena  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所・畑作物研究領域, 外国人特別研究員
KAMAL Abu Hena Mostafa  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所・畑作物研究領域, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywordsダイズ / 冠水 / プロテオミクス / 生物 / 生物フォトン
Outline of Annual Research Achievements

プロテオミクス解析技術による冠水下のダイズの生物フォトン放射機構の解明を目指し、ダイズにおける冠水ストレスの生物フォトン放射に対する影響を、細胞内小器官の精製およびゲルフリープロテオミクス解析技術を用いて明らかにした。精製効率の高いミトコンドリア精製技術を確立し、ゲルフリープロテオミクス解析技術を用いて、冠水下で変動するタンパク質群を解析し、生物フォトン放出に関与する鍵酵素を同定した。
(1)冠水ストレス下のダイズ根において、カタラーゼ、スーパーオキシド・ジスムターゼ、ペルオキシダーゼ類、脂質過酸化反応、過酸化水素、アスコルビン酸ペルオキシダーゼ、スーパー・オキシド・ラジカル、ヒドロキシル・ラジカルなどの活性酸素種の効果を同定した。冠水ストレス下で、上記の活性酸素種を使用して放出される生物フォトンを同定した。
(2)冠水ストレス下のダイズの根からミトコンドリア画分を精製する方法を確立した。免疫ブロット法と指標酵素分析評価法を使用することで精製ミトコンドリア画分の精製効率が高いことを証明した。ゲルフリープロテオミクスの技術を利用して、冠水下のダイズ根において変動するミトコンドリアのタンパク質群を解析した。
(3)生物フォトン放出の酵素分析評価法を使用することで、冠水ストレス下のダイズにおいて、生物フォトン放出に関与する候補タンパク質(フマラーゼとグルタチオン-S-トランスフェラーゼ)を同定した。
(4)冠水ストレス下でジャスモン酸を添加することにより、生物フォトン量が変動することを明らかにし、プロテオミクス解析により、関与している酵素群を示唆した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Proteins involved in biophoton emission and flooding-stress responses in soybean under light and dark conditions2016

    • Author(s)
      Kamal AH, Komatsu S.
    • Journal Title

      Mol. Biol. Rep.

      Volume: 43 Issue: 2 Pages: 73-89

    • DOI

      10.1007/s11033-015-3940-4

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Jasmonic acid induced protein response to biophoton emissions and flooding stress in soybean2016

    • Author(s)
      Kamal AH, Komatsu S
    • Journal Title

      Journal of Proteomics

      Volume: 133 Pages: 33-47

    • DOI

      10.1016/j.jprot.2015.12.004

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Gel-free quantitative proteomics approach to identify cotyledon proteins in soybean under flooding stress2015

    • Author(s)
      Kamal AHM, Rashid H, Sakata K, Komatsu S
    • Journal Title

      Journal of Proteomics

      Volume: 112 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.jprot.2014.08.014

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Involvement of reactive oxygen species and mitochondrial proteins in biophoton emission in roots of soybean plants under flooding stress.2015

    • Author(s)
      Kamal AH, Komatsu S.
    • Journal Title

      J Proteome Res

      Volume: 14 Issue: 5 Pages: 2219-2236

    • DOI

      10.1021/acs.jproteome.5b00007

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ultraweak photon emission and proteomics analyses in soybean under abiotic stress2014

    • Author(s)
      Komatsu S, Kamal AH, Makino T, Hossain Z.
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta

      Volume: 1844 Issue: 7 Pages: 1208-1218

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2014.04.002

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Analysis of biophoton emission mechanism under flooding stress in soybean using biochemical and proteomics2014

    • Author(s)
      Abu Hena Mostafa KAMAL, Setsuko KOMATSU
    • Organizer
      日本プロテオーム学会:日本プロテオーム2014年会
    • Place of Presentation
      茨城県・つくば市・つくば国際会議場
    • Year and Date
      2014-07-17 – 2014-07-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Gel-free quantitative proteomics approach to identify the cotyledon proteins under flooding stress2014

    • Author(s)
      Abu Hena Mostafa Kamal, Hamid Rashi, Katsumi Sakata, Setsuko Komatsu
    • Organizer
      第6回国際シンポジウム農学プロテオーム研究の最前線
    • Place of Presentation
      中国・ハルビン
    • Year and Date
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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