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植物の鉄結合性ユビキチンリガーゼによる鉄栄養制御

Publicly Offered Research

Project AreaNew aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation
Project/Area Number 15H01187
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionIshikawa Prefectural University

Principal Investigator

小林 高範  石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (70590206)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords鉄欠乏 / 植物 / ユビキチン / イネ / シグナル伝達 / 遺伝子
Outline of Annual Research Achievements

(1) 鉄との結合状態が HRZ のタンパク質分解と細胞内局在に与える影響の解析:OsHRZ1、OsHRZ2の全長または部分配列とGFPとの融合タンパク質を発現する形質転換イネの作製と解析を続行した。鉄・亜鉛が主に結合するN末端側領域を導入すると、根でタンパク質の発現が検出された。GFP蛍光のパターンとタンパク質の蓄積量から、HRZのN末端側領域には、鉄栄養条件に応答して自身のタンパク質の安定性と局在を変化させる領域があることが示唆された。

(2) HRZ が鉄硫黄クラスターと結合して機能を変化させるかどうかの検証:2種類の鉄硫黄クラスター合成・輸送に関わると期待される遺伝子の発現量を変化させた形質転換イネを作製した。これらのイネは鉄欠乏耐性が変化したことから、当該遺伝子が鉄ホメオスタシスに関与することが明らかになった。

(3) HRZ によるユビキチン化標的タンパク質の同定と解析:前年度に見いだした標的候補遺伝子の発現量を変化させた形質転換イネを作製した。これらのうち3種類は鉄欠乏耐性が変化したことから、鉄ホメオスタシスに関与することが明らかになった。また、大腸菌でリコンビナントタンパク質を作製し、in vitroユビキチン化アッセイおよび根細胞抽出液によるin vitro分解アッセイを行ったところ、3種類がHRZのユビキチン化、分解の標的タンパク質である可能性が示された。以上のことから、HRZは鉄ホメオスタシスに関与するタンパク質をユビキチン化、分解することにより機能する可能性が考えられた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Jasmonate signaling is activated in the very early stages of iron deficiency responses in rice roots.2016

    • Author(s)
      Kobayashi, T. (corresponding author), Itai, R.N., Senoura, T., Oikawa, T., Ishimaru, Y., Ueda, M., Nakanishi, H., Nishizawa, N.K.
    • Journal Title

      Plant Molecular Biology

      Volume: 印刷中 Issue: 4-5 Pages: 533-547

    • DOI

      10.1007/s11103-016-0486-3

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] イネのユビキチンリガーゼ HRZ は鉄過剰条件でも重要である2017

    • Author(s)
      メイサン アウン・小林高範・増田寛志・西澤直子
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] HRZ ubiquitin ligases and jasmonate signaling regulate iron deficiency responses in rice roots.2016

    • Author(s)
      Kobayashi, T., Itai, R.N., Senoura, T., Oikawa, T., Ishimaru, Y., Ueda, M., Nakanishi, H., Nishizawa, N.K.
    • Organizer
      18th International Symposium on Iron Nutrition and Interactions in Plants
    • Place of Presentation
      マドリード(スペイン)
    • Year and Date
      2016-05-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イネ鉄欠乏応答の初期にジャスモン酸経路が活性化される2016

    • Author(s)
      小林高範、板井玲子、瀬野浦武志、及川貴也、石丸泰寛、上田実、中西啓仁、西澤直子
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岩手大学(盛岡)
    • Year and Date
      2016-03-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Regulation of rice iron deficiency response and possible iron sensing by HRZ ubiquitin ligases.2016

    • Author(s)
      Kobayashi, T.
    • Organizer
      International Workshop on Soil-Microbe-Plant Interaction
    • Place of Presentation
      岡山大学 資源植物科学研究所(倉敷)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ユビキチンリガーゼ HRZ による植物の鉄栄養制御と鉄感知2016

    • Author(s)
      小林高範
    • Organizer
      第40回日本鉄バイオサイエンス学会学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] イネ鉄欠乏応答におけるユビキチンリガーゼHRZとジャスモン酸経路の関与2015

    • Author(s)
      小林高範、板井玲子、瀬野浦武志、及川貴也、石丸泰寛、上田実、中西啓仁、西澤直子
    • Organizer
      日本土壌肥料学会 2015年度京都大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2015-09-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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