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ユビキチンカスケードを介した栄養素シグナルによる花成制御メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 15J01802
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

青山 翔紀  北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords花成 / 栄養シグナル / C/N栄養応答
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,C/N栄養応答による花成制御シグナル伝達経路の解明を目指した。
本研究ではこれまでに,高C/低Nストレス,および単に低Nストレスによって花成が早期に誘導されること。そしてそれには,光周期に応じて花成を制御する重要なシグナル伝達経路の活性化が重要であることを明らかにしてきた。さらに,このシグナル伝達経路の活性化の鍵となる因子として,上流で働くbHLH型転写因子を,リン酸化状態が変化するタンパク質の網羅的解析(リン酸化プロテオーム)によって同定しており,この転写因子の役割に焦点を当てた詳細な機能解析を進めてきた。
転写因子の機能解析としては,転写因子がリン酸化されることで起こる変化として想定される現象(局在変化,タンパク質やDNAへの結合性の変化)を多角的に解析してきた。しかし,未だ低Nストレスに応答した性質の変化を明確に示すことには成功していない。また,生化学的な実験の結果から,この転写因子は低Nストレスによく応答してリン酸化するが,そのリン酸化部位は複数存在することが予測された。そこで,そのリン酸化部位を同定するため,エピトープタグをつけた過剰発現体を作成し,そこからタンパク質を抽出してIP/MS解析を行うことでリン酸化部位の特定を目指した。この時,タンパク質を抽出する植物には液体培地を用いて一過的な栄養ストレスアッセイを行い,低N条件でのみリン酸化されてくる部位をいくつか特定した。
さらに,「低Nシグナルによる転写因子のリン酸化」のシグナル上流部において,あるキナーゼが機能する可能性が新たに示唆される結果も得られた。
以上のように,本研究ではほとんど未知であったC/N栄養素シグナルによる花成制御メカニズムの解明において,重要で新しい知見を多数得ることができた。一方で,まだ詰めるべき部分や興味深い未知の部分がいくつかあり,引き続き研究を続ける必要がある。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Arabidopsis CBL-interacting protein kinases regulate carbon/nitrogen-nutrient response by phosphorylating ubiquitin ligase ATL31.2017

    • Author(s)
      Yasuda S, Aoyama S, Hasegawa Y, Sato T, Yamaguchi J
    • Journal Title

      Mol. Plant

      Volume: 10 Issue: 4 Pages: 605-618

    • DOI

      10.1016/j.molp.2017.01.005

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 窒素欠乏によって誘導される花成の分子メカニズムの解析2017

    • Author(s)
      青山翔紀,森田嘉恵,伊藤照悟,阿部光知,今泉貴登,佐藤長緒,山口淳二
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] CO2/Nバランスに応答した植物成長制御機構の解明2017

    • Author(s)
      青山翔紀
    • Organizer
      第35回日本植物細胞分子生物学会(さいたま)大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける窒素栄養に応じた花成制御機構の解析2016

    • Author(s)
      青山翔紀,佐藤長緒,山口淳二
    • Organizer
      第34回日本植物細胞分子生物学会(上田)大会・シンポジウム
    • Place of Presentation
      信州大学(長野県・上田市)
    • Year and Date
      2016-09-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular Mechanism of Flowering Regulation in Response to Carbon/Nitrogen Nutrient Availability2016

    • Author(s)
      Shoki Aoyama, Yoshie Morita, Yuko Nomura, Hirofumi Nakagami, Shogo Ito, Mitsutomo Abe, Takato Imaizumi, Takeo Sato, Junji Yamaguchi
    • Organizer
      EMBO conference: The nitrogen nutrition of plants (Nitrogen 2016)
    • Place of Presentation
      モンペリエ(フランス)
    • Year and Date
      2016-08-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 炭素/窒素栄養バランスに応答した花成制御機構の解析2016

    • Author(s)
      青山 翔紀
    • Organizer
      日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の「炭素/窒素」栄養バランスに応答した成長制御機構の解析2015

    • Author(s)
      青山 翔紀
    • Organizer
      北海道植物学会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-12-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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