結晶構造解析結果に基づいた核内受容体GID1のジベレリン受容とシグナル伝達の解析

• Project/Area Number: 21370019
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 上口 美弥子 (田中 美弥子) Nagoya University, 准教授 (70377795)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2011: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2010: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2009: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
• Keywords: 植物ホルモン / 成長生理 / 核内受容体 / GID1 / 結晶構造

Research Abstract

(1) GID1のX線構造解析結果に基づく活性型GAの再定義
昨年に引き続き、変異型GID1を作成し、in planta, in vitroの活性を調べた。シダにおいて特徴的なアミノ酸を持つようにイネの受容体に変異を入れたところ基質特異性が変化し、その形質転換体においても異なるジベレリンの親和性を示した。
(2) リッドの開閉の変化した受容体の変異体の解析
リッドの開閉が変化した変異は、アラビドプシスのAtGID1bの特徴とよく似ていることが明らかになった。したがって、アラビドプシスのAtGID1bについても解析を進めた。その結果、アラビドプシスにおいて根が地上部と比べてジベレリンの感度が高いのは、AtGID1bによる寄与によることを明かにした。
(3) カニクサのGID1受容体のホモログの単離、解析
特殊なシダ類(カニクサ等)では、ジベレリン様化合物が造精器誘導物質であることがわかっている。そこで、カニクサよりジベレリン生合成遺伝子を単離し、発現解析を行ったところ、それらが造精器誘導物質生産に関与することが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Thermodynamic characterization of OsGlD1-gibberellin binding using calorimetry and docking simulations. (2011)
  • Author(s): Xiang H, Takeuchi H, Tsunoda Y, Nakajima M, Murata K, Ueguchi-Tanaka M, Kidokoro S, Kezuka Y, Nonaka T, Matsuoka M, Katoh E.
  • Journal Title: J Mol Recognit. Volume: 24 Pages: 275-282
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A rice gid1 suppressor mutant reveals that gibberellin is not always required for interaction between its receptor, GlD1, and DELLA proteins. (2010)
  • Author(s): Yamamoto Y, Hirai T, Yamamoto E, Kawamura M, Sato T, Kitano H, Matsuoka M, Ueguchi-Tanaka M.
  • Journal Title: Plant Cell. Volume: 22 Pages: 3589-3602
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The perception of gibberellins : clues from receptor structure. (2010)
  • Author(s): Ueguchi-Tanaka M, Matsuoka M.
  • Journal Title: Curr Opin Plant Biol. Volume: 13 Pages: 503-508
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characterization of the molecular mechanism underlying gibberellin perception complex formation in rice. (2010)
  • Author(s): Hirano K, Asano K, Tsuji H, Kawamura M, Mori H, Kitano H, Ueguchi-Tanaka M, Matsuoka M.
  • Journal Title: Plant Cell. Volume: 22 Pages: 2680-2696
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation and characterization of dominant dwarf mutants, Slr1-d, in rice (2009)
  • Author(s): Asano, K., Hirano, K., Ueguchi-Tanaka, M., Angeles-Shim, R.B., Komura, T., Satoh, H., Kitano, H., Matsuoka.M., Ashikari, M.
  • Journal Title: Mol.Genet.Genomics 281 Pages: 223-231
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gibberellin Modulates Anther Development in Rice via the Transcriptional Regulation of GAMYB (2009)
  • Author(s): Aya, K., Ueguchi-Tanaka, M., Kondo, M., Hamada, K., Yano, K., Nishimura, M., Matsuoka, M.
  • Journal Title: Plant Cell 21 Pages: 1453-1472
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Differential expression and affinities of Arabidopsis gibberellin receptors can explain variation in phenotypes of multiple knock-out mutants (2009)
  • Author(s): Suzuki, H., Park, S.H., Okubo, K., Kitamura, J., Ueguchi-Tanaka, M., Iuchi, S., Katoh, E., Kobayashi, M., Yamaguchi, I., Matsuoka, M., Asami.T., Nakajima M.
  • Journal Title: Plant J. 60 Pages: 48-55
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Highly sensitive and high-throughput analysis of plant hormones using MS-probe modification and liquid chromatography-tandem mass spectrometry : an application for hormone profiling in Oryza sativa (2009)
  • Author(s): Kojima, M., Kamada-Nobusada, T., Komatsu, H., Takei, K., Kuroha, T., Mizutani, M., Ashikari, M., Ueguchi-Tanaka, M., Matsuoka, M., Suzuki, K., Sakakibara, H.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol 50 Pages: 1201-1214
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ジベレリン受容体GID1によるジベレリン認識とその分子進化 (2009)
  • Author(s): 加藤博章, 佐藤友美, 上口 (田中) 美弥子
  • Journal Title: 日本結晶学会誌 52 Pages: 31-36
• [Presentation] 植物ホルモン・シベレリンを利用した高バイオマス作物の作出 (2010)
  • Author(s): 上口(田中)美弥子
  • Organizer: 植物科学シンポジウム『グリーンイノベーションに向けて新たな植物科学』
  • Place of Presentation: 品川
  • Year and Date: 2010-12-01
• [Presentation] ジベレリン(GA)に依存しない受容体GID1とDELLAタンパク質(DELLA)との相互作用 (2010)
  • Author(s): 平井貴章、山本優子、佐藤友美、北野英己、上口(田中)美弥子、松岡信
  • Organizer: イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2010
  • Place of Presentation: つくば国際会議場エポカル
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] イネ半優性矮性変異体Slr1-dの解析 (2010)
  • Author(s): 平野恒, 浅野賢治, 上口 (田中) 美弥子, 辻寛之, 香村敏郎, 佐藤光, 北野英巳, 芦苅基行, 松岡信
  • Organizer: 第51会日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本
• [Presentation] ジベレリン (GA) に依存しない受容体GID1とDELLAタンパク質 (DELLA) との相互作用 (2010)
  • Author(s): 平井貴章, 山本優子, 佐藤友美, 北野英己, 上口 (田中) 美弥子, 松岡信
  • Organizer: 第51会日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本
• [Presentation] Molecular Interaction of GA Signaling Components, GID1, SLR1, and GID2 (2010)
  • Author(s): Miyako Ueguchi-Tanaka, Ko Hirano, Asako Shimada, Makoto Matsuoka
  • Organizer: 第51会日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本
• [Book] 植物のシグナル伝達 (2010)
  • Author(s): 安益公一郎・上口(田中)美弥子・松岡信
  • Publisher: ジベレリン受容体の構造解明-ジベレリン受容能の獲得まで