Physiological roles of cell wall-localized cytokinin ribosidase
| Project/Area Number |
22KF0164
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| Project/Area Number (Other) |
21F21765 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
榊原 均 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20242852)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HLUSKA TOMAS 名古屋大学, 生命農学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
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| Keywords | サイトカイニン / シロイヌナズナ / アポプラスト |
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| Outline of Research at the Start |
サイトカイニンは、植物成長の促進制御に関わる重要な植物ホルモンの１つである。本研究では、ごく最近同定された細胞外（アポプラスト）空間でサイトカイニンの活性化に関わるリボシダーゼ遺伝子（CKR）について、その酵素学的な特徴づけと、シロイヌナズナにおける変異株の解析などを通じて、アポプラスト空間におけるサイトカイニン活性化の生理学的な役割を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度に確立したシロイヌナズナCKR遺伝子（At5g18860）のT-DNA挿入系統（２系統）をMGRL寒天培地上および土耕栽培で生育させ経時的に成長様式の観察を行った。その結果、野生型と比べ目視で確認できる大きな差異はなかった。このことは本研究グループが先行して行っているイネのCKR遺伝子（CPN1）の機能欠失型変異体の成長表現型と同様であった。また、この変異体および野生株に活性型サイトカイニン（トランスゼアチン）とリボシド型前駆体（トランスゼアチンリボシド）を投与した際のサイトカイニン誘導遺伝子マーカー遺伝子（A-タイプ レスポンスレギュレーター遺伝子）の発現誘導度合いを定量的に比較するための実験条件（処理濃度と処理時間）の検討を行った。さらにCKRの発現部位を調べるためにCKR遺伝子上流のプロモータ領域をレポーター遺伝子（GUS）に連結させたコンストラクトを作成した。
CKR酵素タンパク質の生化学的特徴づけについては、メチロトローフ酵母Pichia pastoris内で発現系をpPICZaプラスミドを用いて構築、エレクトロポレーション法で導入し形質転換体を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
CKR遺伝子機能欠失変異体の表現型解析のリソースを構築し基礎的データを習得できた。このリソースを用いることで最終年度に遺伝子機能の解析を十分に進めることができる。また、メチロトローフ酵母Pichia pastoris内での発現系も構築することができたことから生化学的な特徴づけも今後進むものと期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、CKR遺伝子のT-DNA挿入系統を用いた表現型観察を、窒素栄養条件を変動させるなどのサイトカイニンリボシド型前駆体の濃度変動が予想される条件下での成長表現型観察を行う。また、植物体内のサイトカイニン内生量解析、ロゼット葉から採取したアポプラスト液中のサイトカイニン定量解析を行う。CKR酵素タンパク質の生化学的な特徴づけについては、メチロトローフ酵母Pichia pastorisでのCKR過剰発現系の構築が完成したことから、タンパク質発現と精製を行い基質特異性やKm値などの酵素学的パラメーターを明らかにする。これらの研究の進捗をみながら国際学会などでの成果発表を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Systemic Regulation of Iron Acquisition by Arabidopsis in Environments with Heterogeneous Iron Distributions2022
Author(s)
Ryo Tabata, Takehiro Kamiya, Shunpei Imoto, Hana Tamura, Michika Tabata, Tasuku Hirayama, Hironaka Tsukagoshi, Keitaro Tanoi, Takamasa Suzuki, Takushi Hachiya, Hitoshi Sakakibara
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Journal Title
Plant Cell Physiology
Volume: -
Issue: 6
Pages: 842-854
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] The calcium sensor CBL7 is required for Serendipita indica-induced growth stimulation in Arabidopsis thaliana, controlling defense against the endophyte and K+ homoeostasis in the symbiosis.2022
Author(s)
Perez-Alonso MM, Guerrero-Galan C, Gonzalez Ortega-Villaizan A, Ortiz-Garcia P, Scholz SS, Ramos P, Sakakibara H, Kiba T, Ludwig-Muller J, Krapp A, Oelmuller R, Vicente-Carbajosa J, Pollmann S.
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Journal Title
Plant Cell Environ.
Volume: 45
Issue: 11
Pages: 3367-3382
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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