プロテオーム解析による植物の窒素応答を支える分子ネットワークの解明
| Project/Area Number |
15J08368
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Plant nutrition/Soil science
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
前川 修吾 東京大学, 生物生産工学研究センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | シロイヌナズナ / 植物栄養 / 硝酸シグナリング / プロテオーム解析 / リン酸化 / リボソーム生合成 / リボソームストレス / 形態形成 / 窒素栄養 / 硝酸シグナル応答 / プロテオーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の主要な窒素源である硝酸イオンの吸収や代謝は、鍵転写因子であるNLPファミリーによって制御されている。これまでに、NLPは硝酸シグナルにより活性化されることで下流の遺伝子発現制御を行うことが知られていたが、その分子実体は不明であった。報告者が所属する研究グループにおける先行研究により、そのNLPの活性化には硝酸シグナルの伝達に応答した特定のアミノ酸へのリン酸化が必要であることが示唆されていた。昨年度までに、nanoLC-ESI-MSを用いた解析を行い、先行研究によって示されていたものと同一のセリン残基がリン酸化されているペプチドを同定していた。また、それと並行してこのリン酸化を実行するキナーゼとしてCPKファミリーのメンバーを同定していた。これらの結果から、硝酸シグナルによるNLPの活性化メカニズムの詳細を明らかにすることができた。本年度は、これらの結果を合わせた内容の投稿論文を発表するに至り、植物栄養の分野に大きなインパクトを与えた。
また、上記研究と並行して、リボソーム生合成に着目した研究も実施してきた。糖誘導性の核小体タンパク質APUM24が、リボソームRNA (rRNA)前駆体の成熟に必要であることを突き止めるとともに、apum24ノックダウン変異体は糖依存的にrRNA前駆体の成熟が滞り、それによりリボソームストレス応答や糖への過剰応答を引き起こすことを明らかにした。これらの結果をまとめ、リボソーム生合成と糖応答、そしてリボソームストレスの三者をつなぐ新しい概念を提示し、それを投稿論文として発表するに至った。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Discovery of Nitrate-CPK-NLP signalling in central nutrient-growth networks.2017
Author(s)
Liu, K., Niu, Y., Konishi, M., Wu, Y., Du, H., Sun Chung, H., Li, L., Boudsocq, M., McCormack, M., Maekawa, S., Ishida, T., Zhang, C., Shokat, K., *Yanagisawa, S., *Sheen, J.
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Journal Title
Nature
Volume: 18;545
Issue: 7654
Pages: 311-316
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Direct transcriptional activation of BT genes by NLP transcription factors is a key component of the nitrate response in Arabidopsis2017
Author(s)
Sato, T., Maekawa, S., Konishi, M., Yoshioka, N., Sasaki, Y., Maeda, H., Ishida, T., Kato, Y., Yamaguchi, J. and Yanagisawa, S.
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Journal Title
Biochem. Biophys. Res. Commun.
Volume: 483
Issue: 1
Pages: 380-386
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] リボソーム生合成と糖応答2015
Author(s)
前川修吾，石田哲也，柳澤修一
Organizer
第１回植物の栄養研究会
Place of Presentation
東京大学弥生講堂(東京都文京区)
Year and Date
2015-09-04
Related Report
Invited
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