Light-regulation mechanism of plant ascorbate biosynthesis and its evolutionary considerations

• Project/Area Number: 24K01680
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 石川 孝博 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (60285385)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉村 和也 中部大学, 応用生物学部, 教授 (90379561)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2027: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
• Keywords: アスコルビン酸生合成 / 植物 / 光調節機構 / 遺伝子発現調節 / 進化

Outline of Research at the Start

植物葉中のアスコルビン酸(ASC)量は光に応答して制御されているが、そのメカニズムの詳細は不明である。光によるASC生合成調節の鍵は、生合成経路の律速となるVTC2遺伝子の発現応答、およびキナーゼとフォスファターゼが融合した新奇酵素VTC3を介したVTC2タンパク質のリン酸化/脱リン酸化にある。また、ASC生合成光調節機構は苔類ゼニゴケ以降の陸上植物が獲得した特別なシステムである。本研究では、VTC2 およびVTC3 が関わるASC 生合成光調節機構の分子ネットワークの全容解明、および陸上植物がASC 生合成の光調節機構を獲得した進化的要因を明らかにする。