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ホウ素濃度に応答したホウ素輸送体の蓄積制御メカニズム

Research Project

Project/Area Number 21688005
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Plant nutrition/Soil science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

高野 順平  Hokkaido University, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (70532472)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥24,830,000 (Direct Cost: ¥19,100,000、Indirect Cost: ¥5,730,000)
Fiscal Year 2011: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2010: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2009: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
Keywordsホウ素 / 輸送体 / 分解 / センサー / ユビキチン
Research Abstract

ホウ素は植物の必須栄養素であると同時に、過剰条件では毒ともなる元素であり,その土壌からの吸収と植物体内での移行は厳密に制御されている。本研究の目的は,植物細胞がホウ素濃度を感知し,ホウ素輸送体BOR1の蓄積量を制御し、ひいてはホウ素の吸収と移行を制御する機構を解明することである。
本年度は、ホウ素濃度センサー候補と考えられるCell wall-associated kinase(WAK)について逆遺伝学的解析を継続した。シロイヌナズナゲノムにコードされる25個のWAK様遺伝子のほとんどについてKnock-outが期待できる変異株を整備し、それぞれにおいてホウ素欠乏および過剰条件への感受性とBOR1の分解制御を解析した。その結果、BOR1の分解制御に関する変異株は得られていないが、ホウ素欠乏もしくは過剰に感受性を持つ変異株が複数見つかった。これらの変異株において欠損しているWAK様タンパク質は、ホウ素センサーとして働く可能性が考えられる。特にホウ素過剰条件に感受性が高い2つの変異株については、二重変異株を作成した。さらにこれら2系統の変異株において欠損している2つのWAK様タンパク質についてGFP融合タンパク質を発現する形質転換植物を作出した。また、免疫沈降・質量分析によりBOR1に結合する候補タンパク質を同定し、これらの変異株を整備した。今後、これらの実験材料を用いてホウ素濃度感知機構を明らかにしていきたい。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] High boron-induced ubiquitination regulates vacuolar sorting of the BOR1 borate transporter in Arabidopsis thaliana.2011

    • Author(s)
      Kasai K, Takano J, Miwa K, Toyoda A, Fujiwara T.
    • Journal Title

      Journal of biological chemistry

      Volume: 286 Pages: 6175-6183

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Endocytic and secretory traffic in Arabidopsis merge in the trans-Golgi network/early endosome, an independent and highly dynamic organelle.2010

    • Author(s)
      Viotti C, Bubeck J, Stierhof YD, Krebs M, Langhans M, van den Berg W, van Dongen W, Richter S, Geldner N, Takano J, Jurgens G, de Vries SC, Robinson DG, Schumacher K
    • Journal Title

      The Plant Cell

      Volume: 22 Pages: 1344-1357

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polar localization and degradation of Arabidopsis boron transporters through distinct trafficking pathways2010

    • Author(s)
      Junpei Takano, Mayuki Tanaka, Atsushi Toyoda, Kyoko Miwa, Koji Kasai, Kentaro Fuji, Hitoshi Onouchi, Satoshi Naito, Toru Fujiwara
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 107

      Pages: 5220-5225

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Polar localization and endocytic degradation of boron transporters in Arabidopsis thaliana2011

    • Author(s)
      高野順平、村上卓、藤原徹、内藤哲
    • Organizer
      日中植物栄養ワークショップ
    • Place of Presentation
      倉敷市芸文館
    • Year and Date
      2011-03-28
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] ホウ酸トランスポーターの細胞膜内偏在とホウ素濃度に応じた分解制御2011

    • Author(s)
      高野順平
    • Organizer
      第27回資源植物科学シンポジウム並びに第3回植物ストレス科学研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      倉敷市芸文館(招待講演)
    • Year and Date
      2011-03-07
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Polar localization and endocytic degradation of boron transporters in Arabidopsis thaliana2010

    • Author(s)
      高野順平
    • Organizer
      XIII Seoul National University-Hokkaido University Joint Symposium
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-11-26
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] ホウ酸輸送体の分解制御と細胞膜における偏在2010

    • Author(s)
      高野順平
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2010年度北海道大会サテライトシンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-09-06
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物のホウ酸トランスポーターの機能と細胞内輸送2010

    • Author(s)
      高野順平
    • Organizer
      日本農芸化学会北海道支部・日本土壌肥料学会北海道支部 平成22年度第一回合同学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2010-07-23
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Dissection of polar localization and endocytic degradation mechanisms of boron transporters2010

    • Author(s)
      高野順平
    • Organizer
      第4回先端農学シンポジウム「Multiple functions of plant membrane」
    • Place of Presentation
      東北大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-07-22
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 大学院生としての留学のすすめ2010

    • Author(s)
      高野順平
    • Organizer
      第5回トランスポーター研究会年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-07-11
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Dissection of polar localization and endocytic degradation mechanisms of boron transporters2010

    • Author(s)
      Junpei Takano, Masaru Fujimoto, Takashi Ueda, Mayuki Tanaka, Toru Fujiwara, Satoshi Naito
    • Organizer
      21th International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2010-06-06
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  • [Presentation] 植物のホウ酸トランスポーターの機能と細胞内輸送2010

    • Author(s)
      高野順平
    • Organizer
      第18回農芸化学 Frontiers シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉・東京大学検見川セミナーハウス
    • Year and Date
      2010-03-27
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  • [Presentation] ホウ酸輸送体の細胞膜における遠心側/求基側極性局在メカニズムの解析2010

    • Author(s)
      高野順平、藤本優、上田貴志、田中真幸、藤原徹、内藤哲
    • Organizer
      第51回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      熊本・熊本大学
    • Year and Date
      2010-03-21
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Boron Transporters and Remediation of Boron Deficiency and Toxicity2010

    • Author(s)
      高野順平
    • Organizer
      10^<th> Anniversary Symposium, San Diego Center for Molecular Agriculture
    • Place of Presentation
      The Salk Institute, San Diego, California
    • Year and Date
      2010-02-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://arabi4.agr.hokudai.ac.jp/arabi.html

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://arabi4.agr.hokudai.ac.jp/arabi.html

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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