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Comprehensive analysis of the regulation of vitamin B2 metabolism in plant

Research Project

Project/Area Number 18K05439
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

Ogawa Takahisa  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (80603802)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
KeywordsビタミンB2 / リボフラビン / 補酵素 / 転写因子 / 輸送体 / 転写調節因子
Outline of Final Research Achievements

Riboflavin (RF) and its cofactors (FMN and FAD) are essential molecules for vital metabolic processes in all organisms. Thus, the flavin metabolism must be tightly regulated in the cells. We previously reported that the intracellular flavin levels were tightly maintained by the enzymes involved in their synthesis and degradation in Arabidopsis. However, information of regulatory factors participated in the flavin homeostasis and transporters in each organelle is mostly limited. Recently, we tried to identify novel factors involved in the flavin metabolism by a transcriptome analysis after exogenous FAD treatment. We obtained candidate genes encoding transcription factors and transporters. Furthermore, we demonstrated the analysis using disrupted mutant plants of each gene and screening of transporter genes using yeast mutant. We identified one transcription factor involved in the regulation of flavin metabolism and two flavin transporter genes, respectively.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ビタミンB2は動植物および微生物を含むすべての生物の生理機能の根幹を担っていることから、細胞内ビタミンB2レベルを適切に調節することが生物の様々な機能の発現/制御に必須であることは明らかである。ビタミンB2は、すべての生物にとってごく基本的な化合物であるにもかかわらず、生体内におけるビタミンB2の合成/分解の調節機構や、輸送機構についてはほとんど不明なままである。したがって、本研究で得られた植物ビタミンB2の新規調節因子と輸送体に関する成果は、植物のビタミンB2の輸送や調節機構を初めて明らかにするだけでなく、すべての生物におけるビタミンB2代謝調節機構に関する新たな基盤情報をもたらす。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Modulation of the subcellular levels of redox cofactors by Nudix hydrolases in chloroplasts.2019

    • Author(s)
      Ogawa T, Yoshimura K.
    • Journal Title

      Environmental and Experimental Botany

      Volume: 161 Pages: 57-66

    • DOI

      10.1016/j.envexpbot.2018.11.002

    • NAID

      120007038034

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modulation of the subcellular levels of redox cofactors by Nudix hydrolases in chloroplasts.2019

    • Author(s)
      Ogawa, T., Yoshimura, K.
    • Journal Title

      Environmental and Experimental Botany

      Volume: 印刷中

    • NAID

      120007038034

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 植物におけるフラビン代謝調節に関与する新規転写因子の同定と解析2020

    • Author(s)
      原田美帆、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物におけるフラビン代謝調節に関与する新規転写因子の生理機能解析2020

    • Author(s)
      原田美帆、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
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      2020 Annual Research Report
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      原田美帆、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物におけるフラビン代謝制御に関与する新規転写因子の解析2020

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      難波純也、原田美帆、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
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      第61回日本植物生理学会年会
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      第61回日本植物生理学会年会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 植物におけるフラビン代謝制御に関与する新規転写因子の探索2019

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      難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
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      日本ビタミン学会第71回大会
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      難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
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      菊池円架、難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
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      日本ビタミン学会 第70回大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] シロイヌナズナのフラビン化合物輸送に関与する新規因子の探索と解析2018

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      菊池円架、難波純也、杉本琢隼、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
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      日本農芸化学会 中四国支部大会(第52回講演会)
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  • [Presentation] 植物におけるフラビン代謝制御に関する新規転写因子の探索2018

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      難波純也、丸田隆典、石川孝博、吉村和也、重岡 成、小川貴央
    • Organizer
      第60回 日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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