Regulation mechanism of carbon and nitrogen metabolism by nicotinamide nucleotides

• Project/Area Number: 19870031
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 植物生理・分子
• Research Institution: Iwate Biotechnology Research Center
• Principal Investigator: TAKAHASHI Hideyuki Iwate Biotechnology Research Center, 細胞工学研究部, 主任研究員 (00455247)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,033,000 (Direct Cost: ¥2,640,000、Indirect Cost: ¥393,000); Fiscal Year 2008: ¥1,703,000 (Direct Cost: ¥1,310,000、Indirect Cost: ¥393,000); Fiscal Year 2007: ¥1,330,000 (Direct Cost: ¥1,330,000)
• Keywords: 栄養学 / 植物代謝 / 炭素固定 / 窒素同化 / バイオマス

Research Abstract

エネルギー代謝補酵素(NAD(P)(H))は、生物の様々な代謝過程を制御する重要な補酵素である。本研究では、炭素及び窒素代謝に注目し、NAD(P)(H)による代謝制御機構の解明を試みた。初めに、葉緑体内でNADP を合成する葉緑体局在型NAD リン酸化酵素(NADK2)を高発現させ、NADP 量を増加させた形質転換体を解析した。代謝解析の結果、高発現体ではカルビンサイクルに属する代謝物がルビスコ活性と共に増加していた。さらに、グルタミンとグルタミン酸の蓄積量及び合成速度が増加しており、窒素代謝も促進されていることが明らかになった。また十分な窒素条件下では、野生型よりも良い生長が観察された。本高発現体では総NAD(P)(H)量と酸化還元比は変化していないことから、NADP の絶対量が植物代謝の制御に重要であることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] The role of NAD biosynthesis in plant development and stress responses. (2009)
  • Author(s): Hashida SN, Takahashi H, and Uchimiya H.
  • Journal Title: Annals of botany. 103 Pages: 819-824
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The role of NAD biosynthesis in plant development and stress responses (2009)
  • Author(s): Hashida SN, Takahashi H, Uchimiya H
  • Journal Title: Annals of botany 103 Pages: 819-824
  • Peer Reviewed
• [Presentation] エネルギー代謝補酵素による植物代謝亢進 (2009)
  • Author(s): 高橋秀行、高原健太郎、橋田慎之介、川合真紀、内宮博文
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] エネルギー代謝補酵素による植物代謝亢進 (2009)
  • Author(s): 高橋秀行, 高原健太郎, 橋田慎之介, 川合真紀, 内宮博文
  • Organizer: 日本植物生理学会・2009年度年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] 複合的なストレス耐性を示すイネのプロテオームおよびメタボローム解析 (2008)
  • Author(s): 高橋秀行、林光紀、川合真紀、内宮博文
  • Organizer: 日本質量分析学会・第56回質量分析総合討論会
  • Place of Presentation: つくば国際会議場エポカル
  • Year and Date: 2008-05-14
• [Presentation] NAD関連遺伝子によるC-N代謝促進 (2008)
  • Author(s): 高橋秀行、橋田慎之介、藤森玉輝、山田真紀、田茂井政宏、重岡成、柳澤修一、内宮博文
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2008-03-21
• [Presentation] NAD関連遺伝子によるC-N代謝促進 (2008)
  • Author(s): 高橋 秀行、橋田 慎之介、藤森 玉輝、山田 真紀、田茂井 政宏、重岡 成、柳澤 修一、内宮 博文
  • Organizer: 日本植物生理学会・第49回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2008-03-21
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www.ibrc.or.jp/HP-Data2007/03Labo/07MetaboEngin/Meta-Jap.html