植物の気孔葉緑体が持つ独自の形成メカニズムと機能の解明
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20J13660
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
宋 普錫 九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | シロイヌナズナ / 気孔 / 葉緑体 / 孔辺細胞 / 脂質 / 環境応答 |
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| Outline of Research at the Start |
植物の環境適応において重要な役割を持つ気孔は、主に葉の表皮に存在しており、一対の孔辺細胞が唇のように向かい合った形で構成されている。孔辺細胞は、葉肉細胞の葉緑体とは異なる形態的特徴をもつ葉緑体を有しているが、その形成メカニズムや機能は未だに不明である。本研究は、新たに単離した気孔葉緑体形成不全変異体の原因遺伝子の同定及びその機能解析から、孔辺細胞の葉緑体形成を統括する新規因子の単離を目指す。また、気孔葉緑体内に発現しているタンパク質のプロテオソーム解析から、孔辺細胞の葉緑体の機能を分子レベルで明らかにすることを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、順遺伝学的なアプローチから気孔葉緑体の形成メカニズムの解明を、また逆遺伝学的な手法を用いて気孔葉緑体の固有機能の理解を目的とする。
これまでに、既知の気孔葉緑体形成不全変異体とは異なる脂質合成異常を示す新たな変異体achs4(achlorophyllous stomata 4)の単離に成功し、その原因遺伝子が脂質合成酵素の一種をコードしていることを明らかにした。本年度は、achs4変異体の原因遺伝子が脂質合成酵素であることに着眼して、孔辺細胞及び葉肉細胞を単離し、リピドーム比較解析を行った。その結果、植物膜脂質において主要な２種類の脂質であるリン脂質と糖脂質の合成が、孔辺細胞と葉肉細胞の間で異なる優先順位付けによって行われていることを示唆するデータが得られた。現在、論文の投稿に向けてこれらの結果を取りまとめている。
またこれまでに、気孔葉緑体の機能に重要なタンパク質を単離するために行った葉肉葉緑体と気孔葉緑体のプロテオーム比較解析の結果から、気孔葉緑体で高発現を示す候補タンパク質のプロファイリングに成功している。本年度は、それらの候補タンパク質の機能が欠損している植物体の気孔応答性を調べ、気孔葉緑体で特に多く発現しているカリウムチャネルや澱粉合成因子、葉緑体包膜に存在する輸送体が気孔開閉応答に重要である事を見出した。現在、それぞれの候補タンパク質の機能と気孔応答性との関係性を調べている。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
