Molecular functional analysis of alminum inhibition and transport of plant magnesium channel MRS2

• Project/Area Number: 15K07399
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: Kyoto Prefectural University
• Principal Investigator: Ishijima Sumio 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (70184520)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: マグネシウムイオン / 膜輸送タンパク質 / アルミニウム / シロイヌナズナ / イネ / リポソーム

Outline of Final Research Achievements

Plant MRS2 proteins may play a role in Mg2+ transport. Magnesium and aluminum transport activity and Al inhibition of Mg2+ transport of 3 Arabidopsis thaliana MRS2 proteins and 2 Oryza sativa MRS2 proteins were analyzed using purified MRS2 proteins reconstituted into liposomes and functional complementation assay with Escherichia coli mutants. The results showed that these MRS2 proteins could transport Mg2+, but their Al sensitivity was much different among the MRS2 proteins.

Research Products

• [Journal Article] Magnesium uptake of Arabidopsis transporters, AtMRS2-10 and AtMRS2-11, expressed in Escherichia coli mutants: Complementation and growth inhibition by aluminum (2015)
  • Author(s): Sumio Ishijima, Misaki Uda, Tomohiro Hirata, Makiko Shibata, Nozomi Kitagawa, Ikuko Sagami
  • Journal Title: Biochimica et Biophysica Acta Volume: 1848 Issue: 6 Pages: 1376-1382
  • DOI: 10.1016/j.bbamem.2015.03.005
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] バクテリアのZn2+輸送タンパク質ZntBと構造が似ているイネ由来の機能未知な膜タンパク質 OsZntB-likeのZn2+と他のカチオン輸送機能解析 (2017)
  • Author(s): 津守 雄太、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 日本生物高分子学会2017年度大会
• [Presentation] イネ由来Mg2+輸送タンパク質OsMRS2-1のMg2+輸送とAlによる阻害効果解析 (2017)
  • Author(s): 居田 萌、宇田 美沙紀、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 日本生物高分子学会2017年度大会
• [Presentation] シロイヌナズナのMg2+輸送タンパク質AtMRS2-1とAtMRS2-10の細胞外loop領域はAl3+に対する挙動に影響しない (2017)
  • Author(s): 德増 慧乃、堀田 あゆみ、居田 萌、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 日本生物高分子学会2017年度大会
• [Presentation] イネ由来Mg2+輸送タンパク質OsMRS2-1はAl3+存在下でもMg2+を輸送する (2017)
  • Author(s): 居田 萌、宇田 美沙紀、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [Presentation] Mg2+輸送タンパク質AtMRS2-1、AtMRS2-10の細胞外loop領域がもたらすAl3+阻害効果への影響 (2017)
  • Author(s): 德増 慧乃、堀田 あゆみ、居田 萌、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [Presentation] 細菌のZn2+輸送タンパク質ZntBに構造類似のイネ由来機能未知膜タンパク質 OsZntB-likeはZn2+輸送する (2017)
  • Author(s): 津守 雄太、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [Presentation] 大腸菌Mg2+要求性変異株の生育を相補するイネ由来Mg2+輸送タンパク質 OsMRS2-1 および OsMRS2-6 のAl3+による生育阻害効果 (2016)
  • Author(s): 居田 萌、宇田 美沙紀、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 第89回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-25
• [Presentation] 大腸菌Mg要求性変異株を用いた、シロイヌナズナ由来 CorA family タンパク質 AtMRS2-1 の機能解析 (2016)
  • Author(s): 堀田 あゆみ、真鍋 佑里、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 第89回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-25
• [Presentation] シロイヌナズナのMg2+輸送タンパク質AtMRS2-10の二価カチオン輸送能解析 (2016)
  • Author(s): 德増 慧乃、新川 友梨、石嶌 純男、佐上 郁子
  • Organizer: 第89回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-25
• [Presentation] 大腸菌Mg2+要求性変異株を用いた、シロイヌナズナ由来 CorA family タンパク質 AtMRS2-1 のMg2+輸送能とMg2+輸送に対するAl3+の効果の解析 (2016)
  • Author(s): 堀田 あゆみ、真鍋 佑里、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 日本生物高分子学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 東邦大学理学部（千葉県船橋市）
  • Year and Date: 2016-09-09
• [Presentation] イネ由来Mg2+輸送タンパク質 OsMRS2-1 と OsMRS2-6 における大腸菌Mg2+要求性変異株の相補とAl3+による生育阻害効果の違い (2016)
  • Author(s): 居田 萌、宇田 美沙紀、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 日本生物高分子学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 東邦大学理学部（千葉県船橋市）
  • Year and Date: 2016-09-09
• [Presentation] リポソームに再構成したシロイヌナズナMg2+輸送タンパク質AtMRS2-10の二価カチオンに対する挙動 (2016)
  • Author(s): 德増 慧乃、新川 友梨、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 日本生物高分子学会2016年度大会
  • Place of Presentation: 東邦大学理学部（千葉県船橋市）
  • Year and Date: 2016-09-09
• [Presentation] イネ由来Mg2+輸送タンパク質 OsMRS2-1 および OsMRS2-6 の大腸菌Mg2+要求性変異株を用いた機能解析 (2016)
  • Author(s): 居田 萌、宇田 美沙紀、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 日本農芸化学会関西支部 第494回講演会
  • Place of Presentation: 京都府立大学（京都府京都市）
  • Year and Date: 2016-05-21
• [Presentation] シロイヌナズナの液胞膜に局在するMgイオン輸送タンパク質AtMRS2-1 に対するAlイオンの効果の解析 (2015)
  • Author(s): 堀田 あゆみ、真鍋 佑里、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際展示場
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] シロイヌナズナの葉緑体タンパク質AtMRS2-11のGMN保存モチーフ変異体のMg2+輸送能解析 (2015)
  • Author(s): 塩見 里佳子、北川 のぞみ、宇田 美沙紀、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
  • Place of Presentation: 神戸国際展示場
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] シロイヌナズナ由来Mg2+輸送タンパク質AtMRS2-1 に対するAl3+の効果の解析 (2015)
  • Author(s): 堀田 あゆみ、真鍋 佑里、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 日本生物高分子学会2015年度大会
  • Place of Presentation: 香川大学 幸町キャンパス
  • Year and Date: 2015-09-19
• [Presentation] CorA ファミリータンパク質AtMRS2-11 のGMN 保存モチーフ変異体のMg2+輸送能解析 (2015)
  • Author(s): 塩見 里佳子、北川 のぞみ、宇田 美沙紀、佐上 郁子、石嶌 純男
  • Organizer: 日本生物高分子学会2015年度大会
  • Place of Presentation: 香川大学 幸町キャンパス
  • Year and Date: 2015-09-19
• [Remarks] 京都府立大学生命環境科学研究科応用生命科学専攻高次細胞機能化学研究室ホームページ
  • URL: http://www2.kpu.ac.jp/life_environ/cell_macromol_chem/
• [Remarks] 京都府立大学大学院生命環境科学研究科細胞高分子化学研究室ホームページ
  • URL: http://www2.kpu.ac.jp/life_environ/cell_macromol_chem/ishijima.html