シロイヌナズナのタグラインを用いた核コードの葉緑体タンパク質遺伝子の網羅的解析

• Project/Area Number: 17681022
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 基礎ゲノム科学
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 本橋 令子 Shizuoka University, 農学部, 准教授 (90332296)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥28,860,000 (Direct Cost: ¥22,200,000、Indirect Cost: ¥6,660,000); Fiscal Year 2007: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000); Fiscal Year 2006: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2005: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000)
• Keywords: 葉緑体 / アルビノ / シロイヌナズナ / メタボローム解析 / プロテオーム解析 / アルビノ変異体 / タグライン

Research Abstract

1)得られたalbino orpale green(apg)変異体の多くの原因遺伝子がmRNAの安定性、プロセッシングに関与するものであった。今後、これらの原因遺伝子の機能解析を進め、核コード葉緑体タンパク質による葉緑体ゲノム遺伝子の転写後調節の研究に大きく貢献する。また、収集した葉緑体タンパク質遺伝子の破壊株を用いて、様々なスクリーニングを行った結果、老化やクロロフィル分解に関係する変異体は単離することはできなかったが、共同研究者によって、葉緑体遺伝子のeditingfactorとクロロフィル合成系に関与する変異体が単離された。
2)メタボロミクス解析:フーリエ変換イオンサイクロトロン型質量分離装置FT-MSを用い、apg変異体の網羅的な代謝物プロファイリングにより、フェノタイピングを行なった。さらに、GC-MSを用いapg変異体よりメタボロームデータを得、メタボロオームデーターとアジレントのマイクロアレーを用いたトランスクリプトームデータの統合し、アルビノ原因遺伝子の機能解析を行なった。apg変異体のメタボロミクスデータにより、グループ分けし、その分類体系が想定される当該遺伝子機能と一致するか検討したが、代謝系の遺伝子の変異体と葉緑体の形態形成に関与する遺伝子の変異体をわけることができたが、葉緑体の形態形成遺伝子間の顕著なメタボロミクスデータの違いは検出できなかった。
3)プロテオーム解析:apg変異体のプラスチドを単離し、野生型の葉緑体タンパク質と比較を行い、原因遺伝子の機能を類推する。植物体から単離したプラスチドより、タンパク質を抽出し2D-PAGEを用い、変異体と野生型の葉緑体タンパク質の比較を行ない、異なるタンパク質のスポットの同定をMALDI-TOF MS法により行った。

Research Products

• [Journal Article] Chloroplast ribosome release factor 1 (AtcpRF1) is essential fcr chloroplast development (2007)
  • Author(s): Reiko MOTOHASHI, Takanori YAMAZAKI, Fumiyoshi MYOUGA, Takuya ITO, Koichi ITO, Masakazu SATOU, Masatomo KOBAYASHI, Noriko NAGATA, Shigeo YOSHIDA, Akitomo NAGASHIMA, Kan TANAKA, Seiji TAKAHASHI, and Kazuo SHINOZAKI
  • Journal Title: Plant Molecular Biology 64 Pages: 481-497
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conserved domain structure of pentatricopeptide repeat proteinsinvolved in chloroplast RNA editing. (2007)
  • Author(s): Kenji Okuda, Fumiyoshi Myouga, Reiko Motohashi, Kazuo Shinozaki, Toshiharu Shikanai
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA 104 Pages: 8178-8183
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The FOX hunting system : an alternative gain-of-function gene hunting technique (2006)
  • Author(s): Takanari Ichikawa, Miki Nakazawa, Mika Kawashima, Haruko Iizumi, Hirofumi Kuroda, Youichi Kondou, Yumi Tsuhara, Kumiko Suzuki, Akie Ishikawa, Motoaki Seki, Miki Fujita, Reiko Motohashi, Noriko Nagata, Tomoko Takagi, Kazuo Shinozaki, Minami Matsui
  • Journal Title: Plant J 45 Pages: 974-985
• [Journal Article] An Arabidopsis chloroplast-targeted Hsp101 homologue, APG6, has an essential role in chloroplast development as well as heat-stress response (2006)
  • Author(s): Fumiyoshi Myouga, Reiko Motohashi, Takashi Kuromori, Noriko Nagata, *Kazuo Shinozaki
  • Journal Title: Plant J 48 Pages: 249-260
• [Journal Article] A resource of 5814 Dissociation transposon-tagged and sequence-indexedlines of Arabidopsis transposed from start loci on chromosome5. (2005)
  • Author(s): TakuyaIto, ReikoMotohashi, TakasiKuromori, YoshiteruNoutoShi, MotoakiSeki, AsakoKamiya, SahoMizukado, TetsuyaSakurai, KazuoShinozaki.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol Pages: 1149-1153
• [Journal Article] Chloroplast ribosome release factor 1 (AtcpRFl) is essential for chloroplast development
  • Author(s): Reiko MOTOHASHI, Takanori YAMAZAKI, Fumiyoshi MYOUGA, Takuya ITO, Koichi ITO, Masakazu SATOU, Masatomo KOBAYASHI, Noriko NAGATA, Shigeo YOSHIDA, Akitomo NAGASHIMA, Kan TANAKA, Seiji TAKAHASHI, Kazuo SHINOZAKI
  • Journal Title: Plant Molecular Biology (in press)
• [Journal Article] Conserved domain structure of pentatricopeptide repeat Cproteins involved in chloroplast RNA editing
  • Author(s): Kenji Okuda, Fumiyoshi Myouga, Reiko Motohashi, Kazuo Shinozaki, Toshiharu Shikanai
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA (in press)
• [Presentation] シロイヌナズナのトランスポゾンタグラインを用いたリボソーム結合因子(RBFA)のホモログAPG4(Albino or Pale Green mutant 4)とその関連タンパク質の機能解析 (2008)
  • Author(s): 加藤智子^1, 岡田恵里^1, 板山俊一^1, 黒田浩文^2, 松井南^2, 篠崎一雄^2, 本橋令子^1
  • Organizer: 平成19年度科学交流フォーラム共に生きる?-生物の共生メカニズムから知る生き残り戦略
  • Place of Presentation: 岡
  • Year and Date: 2008-03-05
• [Presentation] シロイヌナズナのアルビノ変異体apg9の解析 (2008)
  • Author(s): 原 美由紀^1, 松浦匡輔^1, 明賀史純^2, 篠崎一雄^2, 本橋令子^1
  • Organizer: 平成19年度科学交流フォーラム共に生きる?-生物の共生メカニズムから知る生き残り戦略
  • Place of Presentation: 岡
  • Year and Date: 2008-03-05
• [Presentation] シロイヌナズナのタグラインを用いたリボソーム結合因子(RBFA)のホモログAPG4(Albino or Pale Green4)とその関連タンパク質の機能解析 (2008)
  • Author(s): 加藤智子^1, 岡田恵里^1, 板山俊一^1, 黒田浩文^2, 松井南^2, 篠崎一雄^2, 本橋令子^1
  • Organizer: シロイヌナズナのタグラインを用いたリボソーム結合因子(RBFA)のホモログAPG4(Albino or Pale Green4)とその関連タンパク質の機能解析
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] 高等植物のプラスチド分化機構解明のためのプラスチドプロテオーム解析 (2008)
  • Author(s): 高橋祥子^1 道羅英夫^2 切岩祥和^1 青木考^3 藤原正幸^4 深尾陽一朗^4 本橋令子^1
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] シロイヌナズナの葉緑体遺伝子の転写後調節に関与するタンパク質の解析 (2008)
  • Author(s): 松浦匡輔^1, 明賀史純^2, 篠崎一雄^2, 庄野由里子^3, 永田典子^3, 本橋令子^1
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] シロイヌナズナのタグラインを用いたアルビノ変異体 albino or palegreen 9 (apg9)の解析 (2008)
  • Author(s): 原美由紀^1, 明賀史純^2, 庄野由里子^3, 永田典子^3, 篠崎一雄^2, 本橋令子^1
  • Organizer: 第49回目本植物生理学会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] 白色子葉形態を示すシロイヌナズナ突然変異体を用いた色素体分化の解析 (2008)
  • Author(s): 庄野由里子^3, 板山俊一, 高橋征司, 望月伸悦, 明賀史純, 篠崎一雄, 本橋令子^1, 永田典子^3,
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] アルビノ変異体の解析から探る葉緑体機能 (2007)
  • Author(s): 本橋令子^1, 板山俊一^1, 加藤智子^1, 高橋祥子^1, 松浦匡輔^1, 原美由紀^1, 及川彰^2, 太田大策^2, 佐藤将一^3, 明賀史純^3, 篠崎一雄^3
  • Organizer: 第7回日本光合成研究会 シンポジュウム
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] 葉緑体におけるPPR(Pentatrico Peptide Repeat)タンパク質ファミリーの解析 (2007)
  • Author(s): 松浦匡輔, 原美由紀, 石井大輔, 明賀史純, 篠崎一雄, 本橋令子
  • Organizer: 第7回日本光合成研究会 シンポジュウム
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] プラスチド分化機構解明のためのプラスチドプロテオーム解析 (2007)
  • Author(s): 高橋祥子, 道羅英夫, 篠崎一雄, 本橋令子
  • Organizer: 第7回日本光合成研究会 シンポジュウム
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] シロイヌナズナのAc/DSトランスポゾンタグラインと用いたアルビノ変 (2007)
  • Author(s): 加藤智子, 岡田恵里, 板山俊一, 黒田浩文, 松井南, 篠崎一雄, 本橋令子
  • Organizer: 第7回日本光合成研究会 シンポジュウム
  • Place of Presentation: 岡山
• [Presentation] Transcriptome and metabolome analyses in Arabidopsis albino mutants with diSrupted nuclear-encod edchloroplast proteingenes (2007)
  • Author(s): Reiko Motohashi^1, MaSakazu Satou^2, Akira Oikawa^3, Daisaku Ohta^3, Kazunori Saito^4, Miyako Kusano^2, Kazuki Saito^<25>, Kazuo Shinozaki^2
  • Organizer: JAPAN-US Cooperative Science Program Phenotypic plasticity in response to environmentalchanges: Scaling from the molecular to ecosystem levels.
  • Place of Presentation: 日光
• [Presentation] Proteomic analysis forunderstanding plastiddevelopment anddifferentiation in higher plants. (2007)
  • Author(s): Reiko Motohashi
  • Organizer: Proteomic analysis forunderstanding plastiddevelopment anddifferentiation in higher plants.
  • Place of Presentation: 静岡
• [Presentation] 高等植物のプラスチド分化機構解明のためのプラスチドプロテオーム (2007)
  • Author(s): 高橋祥子^1 道羅英夫^2 切岩祥和^1 青木考^3 藤原正幸^4 深尾陽一朗^4 本橋令子^1
  • Organizer: The 4th JSOL tomato Workshops in Shizuoka
  • Place of Presentation: 静岡
• [Book] 核コードの葉緑体蛋白質遺伝子破壊株の収集と解析 蛋白質核酸酵素 増刊号 (2005)
  • Author(s): 本橋令子, 明賀史純, 篠崎一雄