フィトクロムによる植物光センシングと環境応答
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular interaction and modal shift of cellular sensors |
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| Project/Area Number |
21026018
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
河内 孝之 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (40202056)
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| Project Period (FY) |
2009 – 2010
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2010)
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| Budget Amount *help |
¥6,000,000 (Direct Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2010: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
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| Keywords | フィトクロム / 光受容体 / 環境応答 / シロイヌナズナ / 核局在 / タンパク質相互作用 / 転写制御因子 / 成長相制御 / 信号伝達 / 低温応答 / 陸上植物の環境適応 |
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| Research Abstract |
フィトクロムは植物の生存に重要な光合成に有効な赤色光を受容し、遺伝子発現を調節する主要な光受容体であり、植物の生涯を通じて機能する。花成に着目したスクリーニングにより、フィトクロム相互作用因子VOZ1,VOZ2を単離同定した。シロイヌナズナでは重複して花成促進機能をもっていた。この因子はphyBの下流、FTの上流で機能した。フィトクロムはシグナル伝達時に細胞質から核へ移行し下流因子の発現を調節する。機能的なVOZ細胞内局在を明らかにするため、核移行/核搬出シグナルを融合したVOZをvoz1 voz2変異体に導入した。表現型解析の結果、核移行株でのみ、変異体の遅咲きが相補した。両株において導入遺伝子の発現解析を行ったところ、mRNAは両株共に検出されたのに対し、タンパク質蓄積は核移行株で著しく低下していた。プロテアソーム阻害剤を用いた解析から、核局在のVOZが積極的に分解されることが示唆された。VOZは核で機能し、シグナル伝達の過程で分解されると考えられる。次に、VOZの発現組織解析を行った。まず、野生株の維管束組織と葉肉細胞を分離し、VOZのmRNA発現量を解析した。その結果、VOZ1は維管束組織のみで、VOZ2は維管束組織を中心に葉肉細胞でも発現が見られた。voz1 voz2二重変異体背景で、GUS-VOZ融合タンパク質をVOZプロモーター制御下で発現する株を作成した。得られた形質転換体で遅咲きの表現型が相補されることを確認し、GUS染色により発現組織を解析した。いずれの成長段階でも、VOZ1は維管束組織において、VOZ2は植物体全体で蓄積していた。さらに、植物の切片の観察より、VOZ1タンパク質は維管束師部に蓄積が見られた。両者に共通する維管束師部でのVOZの発現が花成制御に重要であることが示唆された。
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Report
(2 results)
Research Products
(22 results)
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[Journal Article] Evolutionarily conserved regulatory mechanisms of abscisic acid signaling in land plants : characterization of ABSCISIC ACID INSENSITIVE1-liketype-2C protein phosphatase of the liverwort Marchantia polymorpha L.2010
Author(s)
Tougane, K., Komatsu, K., Bhyan, S.B., Sakata, Y., Ishizaki, K., Yamato, K.T., Kohchi, T., Takezawa, D.
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Journal Title
Plant Physiol.
Volume: 152
Pages: 1529-1543
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Crystal Structures of the Substrate-Bound Forms of Red Chlorophyll Catabolite Reductase : Implications for Site-Specific and Stereospecific Reaction.2010
Author(s)
Sugishima, M., Okamoto, Y., Noguchi, M., Kohchi, T., Tamiaki, H., Fukuyama, K.
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Journal Title
J.Mol.Biol.
Volume: 402
Pages: 879-891
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] The Cyanobacteriochrome, TePixJ, isomerizes its own chromophore by converting phycocyanobilin to phycoviolobilin.2010
Author(s)
Ishizuka, T., Kamiya, A., Suzuki, H., Narikawa, R., Noguchi, T., Kohchi, T., Inomata, K., Ikeuchi M.
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Journal Title
Biochem.
Volume: 50
Pages: 953-961
Related Report
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[Journal Article] Evolutionarily conserved regulatory mechanisms of abscisic acid signaling in land plants : characterization of ABSCISIC ACID INSENSITIVE1-like type-2C protein phosphatase of the liverwort Marchantia polymorpha L.2010
Author(s)
Tougane, K., Komatsu, K., Bhyan, S.B., Sakata, Y., Ishizaki, K., Yamato, K.T., Kohchi, T., Takezawa, D.
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Journal Title
Plant Physiol. 152
Pages: 1529-1543
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