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植物の高親和性硝酸イオン能動輸送体の活性制御と発現調節の機構

Research Project

Project/Area Number 18056008
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

小俣 達男  Nagoya University, 大学院・生命農学研究科, 教授 (50175270)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前田 真一  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教 (70335016)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥5,600,000 (Direct Cost: ¥5,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywords遺伝子 / 環境 / 植物 / 蛋白質 / 発現制御
Research Abstract

1.ヒメツリガネゴケNRT2分子種の機能分化
ヒメツリガネゴケの4つの主要NRT2分子種のうち、NRT2;1、NRT2;2およびNRT2;4が高親和性の硝酸・亜硝酸イオン輸送体であり、NRT2;3が低親和性の硝酸イオン輸送体であることを明らかにした。
2.窒素条件に応答したヒメツリガネゴケNRT2分子種組成の調節機構
窒素欠乏条件下で高親和性の3種のNRT2分子種が優先的に発現するのに対し、十分量の硝酸イオンの存在下では低親和性のNRT2;3がNRT2の主要成分になることを見出した。さらにこの制御が、高親和型NRT2遺伝子と低親和型NRT2遺伝子のフィードバック阻害への感受性と硝酸イオンへの依存性の違いによることを明らかにした。
3.PpNRT2;3の構造と機能の解析
NRT2;3の推定リン酸化部位をアラニンに置換したST1(S414A)、ST2(S507A)、ST3(S516A)の3種の変異株の性質を調べ、S^<414>がNRT2;3の活性発現に特に重要であることを明らかにした。
4.AtNRT2;1遺伝子のプロモーター解析
GUS遺伝子をレポーターとしてシロイヌナズナのAtNRT2;1のプロモーターの構造を解析し、窒素への応答に必要なのは翻訳開始コドンから数えて上流側966番目から495番目の領域であり、糖への応答に必要な領域とは異なることを明らかにした。
5.LtnTの構造と機能の解析
ラン藻で見出された新規の低親和性硝酸イオン輸送体LtnTにランダムな変異を導入し、硝酸イオンに対する親和性を向上させるアミノ酸置換を5種特定し、さらにこれらの変異を組み合わせることで、硝酸イオンに対する親和性を相乗的に向上させることに成功した。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Distinct roles of nitrate and nitrite in regulation of expression of the nitrate transport genes in the moss Physcomitrella patens2007

    • Author(s)
      Tsujimoto, R., Yamazaki, H., Maeda, S., Omata, T.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol. 48

      Pages: 484-497

    • NAID

      10018913701

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Characterization of the nitrate-nitrite transporter of the major facilitator superfamily (the nrtP gene product) from the cyanobacterium Nostoc punctiforme strain ATCC 291332006

    • Author(s)
      Aichi, M., Yoshihara, S., Yamashita, M., Maeda, S., Nagai, K., Omata, T.
    • Journal Title

      Biosci. Biotechnol. Biochem. 70

      Pages: 2682-2689

    • NAID

      10018524830

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A new class of signal transducer in His-Asp phosphorelay systems2006

    • Author(s)
      Maeda, S., Sugita, C., Sugita, M., Omata, T.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 281

      Pages: 37868-37876

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒメツリガネゴケ硝酸イオン能動輸送体の機能分化2008

    • Author(s)
      辻本良真, 山口貴司, 安田恭子, 前田真一, 日渡祐二, 長谷部光泰, 小俣達男
    • Organizer
      植物生理学会第49回年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2008-03-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ラン藻Synechococcus elongatusのLtnT輸送体の基質親和性に関わるアミノ酸残基の解析2008

    • Author(s)
      前田 真一, 宮本 明季, 小俣 達男
    • Organizer
      植物生理学会第49回年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2008-03-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation of nitrate transporter genes in the moss Physcomitrella.2007

    • Author(s)
      小俣達男
    • Organizer
      Nitrogen 2007
    • Place of Presentation
      Lancaster, UK
    • Year and Date
      2007-07-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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