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TOR複合体の構成因子の機能解析から植物細胞の増殖制御を紐解く

Research Project

Project/Area Number 18F18084
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Plant nutrition/Soil science
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

今村 壮輔  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70548122)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) CHOKSHI KAUMEEL  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords環境応答 / 窒素代謝
Outline of Annual Research Achievements

植物にとって、窒素はその生長を決定付ける重要な栄養元素である。それにもかかわらず、植物の窒素代謝制御については不明な点が多く残されている。一方、酵母と動物においては窒素代謝制御についての詳細が調べられている。その制御における窒素量の感知とシグナル伝達の中心因子は、TORキナーゼ複合体である。植物のTORキナーゼの機能については殆ど不明であり、TOR複合体に関して言えば、酵母や動物の相同タンパク質が植物では見出されないことから、"植物特異的"な複合体構成因子が想定される。本研究では、TOR複合体構成因子の情報を手がかりに、窒素などの栄養源を感知するシグナル受容因子や、TORの活性を調節する因子を同定する。すなわち、TOR複合体構成因子の機能解析を通じて、植物細胞の増殖制御を理解することを本研究の目的とする。
本年度は、TOR複合体のうち、植物で唯一進化的に保存されているRAPTORとLST8にエピトープタグ(FLAGやMyc)が融合して発現する藻類株を構築した。その後、当該株を用いて免疫沈降によってTOR複合体を細胞から精製することを試みた。精製条件を検討後、精製画分にTORが存在することを確認、当該画分に含まれるタンパク質をLC-MS/MSにて同定した。さらに、同定されたタンパク質が実際にTOR複合体に含まれているか否かについて、それぞれのタンパク質がタグと融合して発現する株を構築して確認を行なった。また、エピトープタグ融合RAPTOR/LST8発現株を用いて、環境変化(窒素欠乏など)におけるそれぞれの細胞内局在を解析した。その結果、それらの細胞質における局在が、環境変化に応じて変化していることが明らかになった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Microalgal Target of Rapamycin (TOR): A Central Regulatory Hub for Growth, Stress Response and Biomass Production2020

    • Author(s)
      Pancha Imran、Chokshi Kaumeel、Tanaka Kan、Imamura Sousuke
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 61 Issue: 4 Pages: 675-684

    • DOI

      10.1093/pcp/pcaa023

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Top Starch Plating Method for the Efficient Cultivation of Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae2019

    • Author(s)
      Takemura Tokiaki、Kobayashi Yuki、Imamura Sousuke、Tanaka Kan
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 9 Issue: 4

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.3172

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Accelerated triacylglycerol production without growth inhibition by overexpression of a glycerol-3-phosphate acyltransferase in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae2018

    • Author(s)
      Fukuda Satoshi、Hirasawa Eri、Takemura Tokiaki、Takahashi Sota、Chokshi Kaumeel、Pancha Imran、Tanaka Kan、Imamura Sousuke
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 12410-12410

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30809-8

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Target of rapamycin-signaling modulates starch accumulation via glycogenin phosphorylation status in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae2018

    • Author(s)
      Pancha Imran、Shima Hiroki、Higashitani Nahoko、Igarashi Kazuhiko、Higashitani Atsushi、Tanaka Kan、Imamura Sousuke
    • Journal Title

      The Plant Journal

      Volume: 97 Issue: 3 Pages: 485-499

    • DOI

      10.1111/tpj.14136

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of a Selectable Marker Recycling System and the Use in Epitope Tagging of Multiple Nuclear Genes in the Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae2018

    • Author(s)
      Takemura Tokiaki、Imamura Sousuke、Kobayashi Yuki、Tanaka Kan
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 59 Pages: 2308-2316

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy156

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Characterization of Target of Rapamycin (TOR) Complex in the Unicellular Red Alga Cyanidioschyzon merolae2020

    • Author(s)
      Kaumeel Choksi, Kan Tanaka, Sousuke Imamura
    • Organizer
      61st Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 小胞体局在型グリセロール3りん酸アシル基転移酵素の過剰発現による藻類オイル生産性の飛躍的向上2019

    • Author(s)
      福田智、平澤英里、竹村時空、高橋颯太、チョクシカウミール、パンチャイムラン、田中寛、今村壮輔
    • Organizer
      日本農芸化学会2019年度東京大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] オイル生産性が飛躍的に向上したスーパー藻類を作出:バイオ燃料生産における最大の壁を打破

    • URL

      https://www.titech.ac.jp/news/2018/042168.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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