| Project/Area Number |
21K06221
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
Kato Yusuke 摂南大学, 農学部, 講師 (10437569)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 葉緑体 / 高温ストレス / タンパク質品質管理 / タンパク質分解 / チラコイド膜 / FtsH / 熱ストレス |
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| Outline of Research at the Start |
葉緑体のチラコイド膜上の光化学系複合体は強光下で損傷を受けることが知られる、損傷した光化学系複合体はタンパク質品質管理システムについて修復される。一方、高温下で光化学系を含むチラコイド膜タンパク質の損傷が生じることが知られるが、高温下でのタンパク質損傷の実態、プロテアーゼによる品質管理についてはほとんど知られていない。本研究では高温下でのチラコイド膜上のタンパク質品質管理と熱ストレス耐性の関係性を問いとし、これを葉緑体チラコイド膜上に存在するプロテアーゼの解析から解明していく。さらにチラコイド膜のタンパク質恒常性が熱ストレス応答に関わると推定し、研究を進めていく。
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| Outline of Final Research Achievements |
Chloroplast FtsH protease is critical for the quality control of chloroplast membrane proteins. Since the ftsH mutant, var1-1, showed a reduced heat stress tolerance phenotype, we verified whether FtsH functions in heat stress-induced protein quality control in this study. However, the abnormal response to heat stress in the ftsH mutant was due to another mutation, which is located in a new candidate gene on chromosome 1.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
高温下での植物の応答は近年の地球温暖化により注目されており、熱ストレスに対する植物の適応メカニズムを応用することで作物生産に貢献できると考えられる。本研究では葉緑体のFtsHプロテアーゼ変異体で見られた熱耐性異常に注目して研究を進めたが、結果としてFtsHそのものではなく別遺伝子の変異が原因であることが示唆された。ただし、見つかった新規遺伝子はこれまで報告されたものではなく、新規な熱ストレス応答につながると予想され、今後その仕組みを理解し、活用することで、環境ストレス耐性の付与といった応用研究の基盤となると期待される。
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