タンパク質脱リン酸化を制御するアブシジン酸シグナルネットワークの解析

• Project Area: Integrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes
• Project/Area Number: 23119521
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: 西村 宜之 独立行政法人農業生物資源研究所, その他部局等, 主任研究員 (70405041)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2012: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2011: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: プロテオーム / シグナル伝達 / 植物 / 分子間相互作用 / 環境応答 / 植物ホルモン / アブシジン酸 / タンパク質脱リン酸化酵素

Outline of Annual Research Achievements

アブシジン酸シグナルネットワークの全容解明を目指し、種子発芽時にアブシジン酸シグナルの負の制御因子として主要な役割を担う2C型タンパク質脱リン酸化酵素のクラスターAに属するAHG1に注目し、プロテオーム解析により、AHG1相互作用因子の同定を試みた。
今年度は、YFP-AHG1過剰発現体より、YFP-AHG1融合タンパク質に相互作用する因子をGFPアフィニティーカラムで精製し、質量分析計を用い、AHG1候補相互作用因子を単離することに成功した。AHG1とAHG1候補相互作用因子の相互作用を酵母2ハイブリット法により確認したところ、いくつかのAHG1候補相互作用因子はAHG1と相互作用することが確認でき、これらAHG1と相互作用する因子をAHIP (AHG1 Interacting Protein)と名付けた。
AHIPはAHG1と同じクラスターAに属するABI1と相互作用を示さなかった。また、ABI1の相互作用因子であるアブシジン酸受容体PYR/PYL/RCARやタンパク質リン酸化酵素SnRK2は、AHG1候補相互作用として質量分析計を用いた解析で同定されなかった。これらのことより、同じPP2CクラスターAに属するAHG1とABI1は、異なる基質特異性が存在し、PP2C間で機能分担することが示唆された。
現在、ABAシグナルネットワークにおけるAHG1とAHIPの機能を明らかにするため、AHIP過剰発現体などを用い、アブシジン酸応答の表現型解析などの詳細な解析を行っている。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Mutations in the SLAC1 anion channel slow stomatal opening and severely reduce K^+ uptake channel activity via enhanced cytosolic [Ca^2+] and increased Ca^<2+> sensitivity of K^+ uptake channels (2013)
  • Author(s): Laanemets K, Wang Y-F, Lindgren O, Wu J, Nishimura N, Lee S, Caddell D, Merilo E, Brosche M, Kilk K, Soomets U, Kangasjärvi J, Schroeder J.I, Kollist H
  • Journal Title: New Phytologist Volume: 197(1) Issue: 1 Pages: 88-98
  • DOI: 10.1111/nph.12008
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation of Arabidopsis ahg11, a weak ABA hypersensitive mutant defective in nad4 RNA editing. (2012)
  • Author(s): Murayama M, Hayashi S, Nishimura N, Ishide M, Kobayashi K, Yagi Y, Asami T, Nakamura T, Shinozaki K, Hirayama T
  • Journal Title: J. Exp. Bot. Volume: 63 Issue: 14 Pages: 5301-5310
  • DOI: 10.1093/jxb/ers188
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chemical genetics reveals negative regulation of abscisic acid signaling by a plant immune response pathway (2011)
  • Author(s): Kim TH, Hauser F, Ha T, Xue S, Bohmer M, Nishimura N, Munemasa S, Hubbard K, Peine N, Lee BH, Lee S, Robert N, Parker JE, Schroeder JI
  • Journal Title: Current Biology Volume: 21 Issue: 11 Pages: 990-997
  • DOI: 10.1016/j.cub.2011.04.045
  • Peer Reviewed
• [Presentation] アブシジン酸シグナルで働くAHG1の相互作用因子の探索 (2013)
  • Author(s): 佐藤浩二
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岡山大学 津島キャンパス
  • Year and Date: 2013-03-21
• [Presentation] アブシジン酸受容および情報伝達機構に関する研究 (2012)
  • Author(s): 西村宜之
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学(京都)(受賞講演)
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] Proteomic analysis of ABA perception and early ABA signaling mechanisms (2011)
  • Author(s): Nishimura N, Hitomi K, Arvai AS, Rambo RP, Wang A, Lee S, Caddell DF, Sarkeshik A, Nito K, Park SY, Hitomi C, Carvalho PC, Chory J, Yates, JR, Cutler SR, Getzoff ED, Schroeder JI
  • Organizer: 3nd International Symposium on Frontiers in Agriculture Proteome Research
  • Place of Presentation: つくば国際会議場(茨城)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-08
• [Presentation] アブシジン酸シグナリングネットワークを介した植物のストレス耐性機構 (2011)
  • Author(s): 西村宜之
  • Organizer: 薮田セミナー「化学物質による植物のストレス耐性の制御」
  • Place of Presentation: 東京大学(東京)
  • Year and Date: 2011-07-14
• [Presentation] アブシジン酸受容体PYR/PYL/RCARファミリーを介したアブシジン酸情報伝達機構 (2011)
  • Author(s): 西村宜之
  • Organizer: 第4回農芸化学の未来開拓セミナー
  • Place of Presentation: 岡山大学(岡山)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-05-20