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Screening of ascorbate-binding proteins in plant using novel stable ascorbate probes

Research Project

Project/Area Number 17K19239
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Agricultural chemistry and related fields
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

Ishikawa Takahiro  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (60285385)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田井 章博  県立広島大学, 生命環境学部, 教授 (70284081)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
KeywordsビタミンC / 植物 / 安定型アスコルビン酸プローブ / アスコルビン酸結合タンパク質 / アスコルビン酸プローブ / プロテオーム / シロイヌナズナ
Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to elucidate a fundamental issue that why plants contain high amount of ascorbic acid, namely vitamin C. To address this subject, we carried out a screening for identifying ascorbate-binding proteins using novel-stable ascorbate probes which have developed by Prof. Tai’s group recently. After a detailed examination for optimization of protein extraction from various tissues in Arabidopsis plants, we performed an affinity chromatography using the ascorbate probes and then identify the eluted proteins by nanoLC-MS analysis. Finally, we have listed over 50 proteins as candidates for the ascorbate interactors. Evaluation of an ascorbate-binding ability for individual proteins using recombinant protein expression system is now under investigation. Finally, we have succeeded in shedding the light on a novel aspect of physiological significance of ascorbate in plants.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物がアスコルビン酸を豊富に含んでいることは誰でも知っていることであるが、これまでに知られている抗酸化、補酵素、電子伝達以外の生理的役割は実は良くわかっていない。今回本研究により、未知のタンパク質も含め多数のアスコルビン酸結合タンパク質候補が得られた事実は、アスコルビン酸の新規機能として “タンパク質との会合・相互作用を介した細胞機能の調節” にある可能性を支持するものであり、植物でなぜ高濃度のアスコルビン酸が必要であるかという単純だが難しい問題解決のための糸口となった点で学術的意義がある。今後本研究の進展により、特に果実や花序形成におけるアスコルビン酸の重要性を提唱することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Affinity resins as new tools for identifying target proteins of ascorbic acid2018

    • Author(s)
      Iwaoka Yuji、Nishino Kohei、Ishikawa Takahiro、Ito Hideyuki、Sawa Yoshihiro、Tai Akihiro
    • Journal Title

      The Analyst

      Volume: 143 Issue: 4 Pages: 874-882

    • DOI

      10.1039/c7an01592e

    • Related Report
      2018 Research-status Report 2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] アフィニティー樹脂によるシロイヌナズナアスコルビン酸結合タンパク質の探索2020

    • Author(s)
      西原好美、西野耕平、岩岡裕二、丸田隆典、小川貴央、重岡成、田井章博、澤嘉弘、石川孝博
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物はなぜ豊富にビタミンCを含むのか?~生合成と代謝調節機構~2019

    • Author(s)
      石川孝博
    • Organizer
      第1回ビタミンC研究委員会シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] アフィニティーゲルによる植物アスコルビン酸結合タンパク質の包括的探索2018

    • Author(s)
      西原好美、西野耕平、岩岡裕二、小川貴央、丸田隆典、田井章博、石川孝博
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部2018年度支部大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] アスコルビン酸標的タンパク質の探索ツールとしての新規アフィニティーゲルの創製2018

    • Author(s)
      岩岡裕二,西野耕平,石川孝博,伊東秀之,澤 嘉弘,田井章博
    • Organizer
      第155回ビタミンC研究委員会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] アスコルビン酸標的タンパク質の探索を指向した新規アフィニティーゲルの創製2018

    • Author(s)
      岩岡裕二,西野耕平,石川孝博,伊東秀之,澤 嘉弘,田井章博
    • Organizer
      日本ビタミン学会第70回大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Book] Antioxidants and Antioxidant Enzymes in Higher Plants2018

    • Author(s)
      Ishikawa, T., Maruta, T., Yoshimura K. and Smirnoff, N.
    • Total Pages
      300
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9783319750873
    • Related Report
      2018 Research-status Report 2017 Research-status Report
  • [Book] Ascorbic Acid in Plant Growth, Development and Stress Tolerance2018

    • Author(s)
      Yoshimura, K. and Ishikawa, T.
    • Total Pages
      511
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9783319740560
    • Related Report
      2018 Research-status Report 2017 Research-status Report

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Published: 2017-07-21   Modified: 2021-02-19  

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