細胞表層の活性酸素-カルシウムシグナルネットワークによる細胞壁の機能制御
Publicly Offered Research
Project Area | Plant cell wall as information-processing system |
Project/Area Number |
25114515
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Biological Sciences
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Research Institution | Tokyo University of Science |
Principal Investigator |
朽津 和幸 東京理科大学, 理工学部, 教授 (50211884)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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Budget Amount *help |
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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Keywords | アポプラスト / 活性酸素種 / 植物免疫 / 情報伝達 / カルシウムイオン / タンパク質リン酸化 / ゼニゴケ / NADPHオキシダーゼ / 花粉管 / 先端成長 |
Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らが確立した動物細胞異種発現系を活用して、シロイヌナズナのNADPHオキシダーゼ(Nox)である全10種のRbohA-Jの活性制御機構を網羅的に比較解析し、基本的にEF-hand領域へのCa2+の結合とリン酸化により相乗的に活性化される活性酸素種(ROS)生成活性を持つこと、Ca2+センサーとしてCa2+シグナルをROSシグナルに変換する役割を担うことなどを明らかにした。 針葉樹(裸子植物)、ゼニゴケ(苔類)からRboh/Nox遺伝子を単離同定し、ROS生成活性制御機構を詳細に解析した。Ca2+結合とリン酸化による基本的な活性化制御機構はいずれもシロイヌナズナとよく似ていた。ゼニゴケは遺伝子数が少なく、Rbohとその活性制御因子を網羅的に解析する上で適しており、ROS-Ca2+シグナルネットワークの全貌解明に適した材料と考えられた。 シロイヌナズナにおけるRbohA-Jの発現部位を網羅的に解析し、各組織に局在する分子種を同定した。花粉管の先端成長に関与するRbohH, RbohJがアポプラスト(細胞壁中)にROSを生成することを解明した。ゼニゴケの葉状体メリステム、仮根、生殖器等で局所的にRbohが発現し、ROSを生成していることを明らかにした。 細胞内膜交通系を介した感染防御応答の負の制御機構を見出した。 イネの複数のオートファジー欠損変異体が雄性不稔形質を示すこと、葯のタペート細胞で花粉形成の一核期にオートファジーが誘導されること、オートファジー欠損変異体では脂質代謝、タペート細胞のプログラム細胞死、花粉の形成等に不全が起きることなどを発見した。
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Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(194 results)
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[Journal Article] Autophagy supports biomass production and nitrogen use efficiency at the vegetative stage in rice.2015
Author(s)
Wada S, Hayashida Y, Izumi M, Kurusu T, Hanamata S, Kanno K, Kojima S, Yamaya T, Kuchitsu K, Makino A, Ishida H
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 印刷中
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[Journal Article] Ca^<2+>-activated reactive oxygen species production by Arabidopsis RbohH and RbohJ is essential for proper pollen tube tip growth2014
Author(s)
Kaya, H., Nakajima, R., Iwano, M., Kanaoka, M., Kimura, S., Takeda, S., Kawarazaki, T., Senzaki, E., Hamamura, H., Higashiyama, T., Takayama, S., Abe, M., and Kuchitsu, K.
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 26 (3)
Issue: 3
Pages: 1069-1080
DOI
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Peer Reviewed
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[Journal Article] OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice post-meiotic anther development.2014
Author(s)
Kurusu T, Koyano T, Hanamata S, Kubo T, Noguchi Y, Yagi C, Nagata N, Yamamoto T, Ohnishi T, Okazaki Y, Kitahata N, Ando D, Ishikawa M, Wada S, Miyao A, Hirochika H, Shimada S, Makino A, Saito K, Ishida H, Kinoshita T, Kurata N, *Kuchitsu K
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Journal Title
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[Journal Article] An S-Type Anion Channel SLAC1 Is Involved in Cryptogein-Induced Ion Fluxes and Modulates Hypersensitive Responses in Tobacco BY-2 Cells2013
Author(s)
Kurusu, T., Saito, K., Horikoshi, S., Hanamata, S., Negi, J., Yagi, C., Kitahata, N., Iba, K. and Kuchitsu, K.
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Journal Title
PLOS One
Volume: 8
Issue: 8
Pages: e70623-e70623
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Coordination structures of Mg^<2+> and Ca^<2+> in three types of tobacco calmodulins in solution: Fourier-transform infrared spectroscopic studies of side-chain coo- groups2013
Author(s)
N. Suzuki, L. F. Imai, Y. Kato, K. Nagata, Y. Ohashi, K. Kuchitsu, M. Tanokura, A. Sakamoto, M. Nara, M. Nakano, and N. Yonezawa
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Journal Title
Biopolymers
Volume: 99
Issue: 7
Pages: 472-483
DOI
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[Presentation] 植物免疫活性化剤の探索と作用機構の解析2015
Author(s)
北畑信隆, 大滝幹, 吉川岳史, 助川夏雄, 吉田亜祐美,来須孝光, 浅見忠男, 朽津和幸
Organizer
日本農薬学会
Place of Presentation
玉川大学(東京都)
Year and Date
2015-03-18 – 2015-03-20
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[Presentation] イネの感染防御応答及び脂質代謝におけるオートファジーの役割の解析2014
Author(s)
二平耕太朗、来須孝光、高橋章夫、岡咲洋三、安藤大智、佐谷南海子、北畑信隆、花俣繁、小嶋美紀子、榊原均、斉藤和季、朽津和幸
Organizer
東京理科大学総合研究機構 RNA科学総合研究センター公開シンポジウム「RNA科学のこれから―その可能性と展望」
Place of Presentation
東京理科大学葛飾キャンパス・図書館大ホール(東京都)
Year and Date
2014-12-22
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[Presentation] 新規植物免疫活性化剤候補化合物の選抜と作用機構の解析2014
Author(s)
吉川岳史、北畑信隆、八木智華子、来須孝光、浅見忠男、朽津和幸
Organizer
東京理科大学総合研究機構 RNA科学総合研究センター公開シンポジウム「RNA科学のこれから―その可能性と展望」
Place of Presentation
東京理科大学葛飾キャンパス・図書館大ホール(東京都)
Year and Date
2014-12-22
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[Presentation] 植物の実りのイメージング2014
Author(s)
朽津 和幸
Organizer
イメージングフロンティアシンポジウム2014
Place of Presentation
東京理科大学野田キャンパス(千葉県)
Year and Date
2014-12-20
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[Presentation] OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice postmeiotic anther development.2014
Author(s)
Kurusu T,Koyano T,Hanamata S,Kubo T,Noguchi Y,Yagi C,Nagata N,Yamamoto T,Ohnishi T,Okazaki Y,Kitahata N,Ando D,Ishikawa M,Wada S,Miyao A,Hirochika H,Shimada H,Makino A,Saito K,Ishida H,Kinoshita T,Kurata N,Kuchitsu K
Organizer
UK-Japan Workshop "Rhizosphere Interactions-towards Global Food Security -"
Place of Presentation
理化学研究所横浜キャンパス
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[Book] Peptide Science 20142015
Author(s)
Nara M, Miyakawa T, Tanokura M, Kuchitsu K, Shimizu T, Morii H
Total Pages
369
Publisher
Protein Research Foundation
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