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シャペロンとオートファジーによるペルオキシソームの品質管理システムの解明

Research Project

Project/Area Number 15J40032
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

山田(後藤) 志野  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(RPD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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)
Keywordsペルオキシソーム / オートファジー / ペキソファジー / 品質管理 / LONプロテアーゼ / シロイヌナズナ / 変異体
Outline of Annual Research Achievements

植物における新規のオートファジー因子を発見することを期待し、ペルオキシソームの増加を示す変異体(peup変異体:peroxisome unusual positioning)20ラインを解析対象とした。これらのラインにおいて、暗所飢餓における枯死、および液胞内プロテアーゼ阻害剤処理による液胞内小胞蓄積を認めた。よって、これらpeup変異体は、オートファジーが欠損している変異体であると考えられる。
原因遺伝子を明らかにするために、peup10, 13, 15, 17についてマッピングを行い大まかな原因遺伝子の位置を決定した。次世代シークエンサー(NGS)を用いて網羅的に変異箇所を特定し、その中から非同義置換を引き起こす変異を抽出した。これらをマッピングのデータと照らし合わせ、候補となる原因遺伝子の絞り込みを行った。
peup10について、候補遺伝子の欠損株を入手し、peup10変異体と交配を行い、アレリズムテストのためのF1を取得したが、F1ではpeup10の表現型が回復しなかった。すなわちこの候補遺伝子がpeup10変異体の原因遺伝子である可能性が高い。候補遺伝子はprotein kinaseであり、酵母および動物細胞のにおいて液胞輸送およびオートファジーの根冠に関わる重要な因子であることが報告されている。しかしながら、この因子を欠損した植物は致死となるため、植物での機能解析はほとんどなされていない。peup10変異体の研究は、植物におけるオートファジーのメカニズム解明に大きく貢献できると期待できる。
peup13, 15は既知のオートファジー関連因子が原因遺伝子である可能性が高いことが明らかになったが、peup17はマッピングにより決められた領域内に既知のオートファジー関連遺伝子は存在しない。よってpeup17は植物における新規オートファジー関連因子であると期待できる。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Gateway Vectors for Simultaneous Detection of Multiple Protein-Protein Interactions in Plant Cells Using Bimolecular Fluorescence Complementation2016

    • Author(s)
      Kamigaki A, Nito K, Hikino K, Goto-Yamada S, Nishimura M, Nakagawa T, Mano S
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 11 Issue: 8 Pages: e0160717-e0160717

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0160717

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamics of the light-dependent transition of plant peroxisomes.2015

    • Author(s)
      Goto-Yamada, S., Mano, S., Yamada, K., Oikawa, K., Hosokawa, Y., Hara-Nishimura, I., and Nishimura, M.
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 56 Issue: 7 Pages: 1252-1263

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv081

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Vacuolar processing enzyme in plant programmed cell death2015

    • Author(s)
      Noriyuki Hatsugai, Kenji Yamada, Shino Goto-Yamada and Ikuko Hara-Nishimura
    • Journal Title

      Front Plant Sci

      Volume: 6 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3389/fpls.2015.00234

    • NAID

      120005670913

    • Description
      【掲載確定】
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Seedling ER bodies consist a novel defense system against insect in Brassicaceae plants2017

    • Author(s)
      Yamada K, Goto-Yamada S, Nakazaki A, Nagano A, Nishimura M, Hara-Nishimura I.
    • 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)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] PCP Award:Chaperone and Protease Functions of LON Protease 2 Modulate the Peroxisomal Transition and Degradation with Autophagy2016

    • Author(s)
      S. Goto-Yamada, S. Mano, C. Nakamori, M. Kondo, R. Yamawaki, A. Kato and M. Nishimura
    • Organizer
      第57回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Dynamics of peroxisomes and oil bodies based on imaging approach: Molecular players, mechanisms, and roles in metabolisms2016

    • Author(s)
      S. Mano, K. Oikawa, S. Goto-Yamada, M. Shibata, C. Songkui, H. Makoto, M. Nishimura
    • Organizer
      第57回植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 植物ペルオキシソーム分解におけるオートファジー制御機構の解析2015

    • Author(s)
      後藤志野、真野昌二、及川和聡、西村幹夫
    • Organizer
      第3回新学術「オートファジー」班会議・第9回オートファジー研究会
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場
    • Year and Date
      2015-11-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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

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