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環境ストレスにおける脂質転換と環境順応力

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes
Project/Area Number 25119708
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 InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

下嶋 美恵  東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 助教 (90401562)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords植物脂質 / 環境ストレス
Outline of Annual Research Achievements

植物の脂質組成は、環境変動に応答して大きく変化し、さらされたストレスに適応しようとする。たとえば、植物では、リン欠乏にさらされると、生体膜中のリン脂質を糖脂質に転換するという”膜脂質転換”が起こる。しかし、我々のこれまでの研究により、”環境ストレスと脂質転換”は、より多面的であることがわかってきた。本研究では、特に栄養欠乏(リンと窒素)および凍結ストレスに着目して植物の脂質転換機構を明らかにするとともに、様々な環境ストレス順応における脂質転換の生理的意義を解明する。
研究代表者らのグループでは平成24年度までに、リン欠乏時の膜脂質転換において、リンの供給に関わるホスファチジン酸ホスホヒドロラーゼPAH1/PAH2の欠損変異体では、リン欠乏耐性を失うことを明らかにした。近年、栄養欠乏ストレスについては複合的な影響がある可能性が示唆されているため、平成25年度は窒素欠乏ストレス応答についても解析を行った。その結果、野生株と比較して、変異体ではリン欠乏だけでなく窒素欠乏耐性も著しく低下しており、その一方で、PAH過剰発現体では、窒素欠乏耐性が向上していることがわかった。窒素欠乏生育下では、野生株では新鮮重や光合成活性の低下が起こるが、過剰発現体ではそれらの低下の抑制がみられた。平成26年度は、さらに植物体内の窒素含量、遊離脂肪酸含量を測定することにより、過剰発現体で見られる窒素欠乏耐性付与のメカニズムがわかった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Monogalactosyldiacylglycerol synthesis in the outer envelope membrane of chloroplasts is required for enhanced growth under sucrose supplementation.2014

    • Author(s)
      Murakawa M, Shimojima M, Shimomura Y, Kobayashi K, Awai K and  Ohta H.
    • Journal Title

      Front. Plant Sci.

      Volume: 23 Pages: 280-280

    • DOI

      10.3389/fpls.2014.00280

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhancement of extraplastidic oil synthesis in Chlamydomonas reinhardtii using a type-2 diacylglycerol acyltransferase with a phosphorus starvation-inducible promoter.2014

    • Author(s)
      Iwai M, Ikeda K, Shimojima M and *Ohta H.
    • Journal Title

      Plant Biotechnol. J.

      Volume: 12 Issue: 6 Pages: 808-819

    • DOI

      10.1111/pbi.12210

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cyanobacterial monogalactosyldiacylglycerol-synthesis pathway is involved in normal unsaturation of galactolipids and low-temperature adaptation of Synechocystis sp. PCC 68032014

    • Author(s)
      Yuichi Yuzawa, et al.
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids

      Volume: 1841.4 Issue: 4 Pages: 475-483

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2013.12.007

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Differential regulation of two types of monogalactosyldiacylglycerol synthase in membrane lipid remodeling under phosphate-limited conditions in sesame plants.2013

    • Author(s)
      Shimojima M, Watanabe T, Madoka Y, Koizumi R, Yamamoto MP, Masuda K, Yamada K, Masuda S, Ohta H
    • Journal Title

      Front. Plant Sci.

      Volume: 4 Pages: 469-469

    • DOI

      10.3389/fpls.2013.00469

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるホスファチジン酸ホスホヒドロラーゼ過剰発現体における窒素欠乏耐性機構の解析2015

    • Author(s)
      吉竹悠宇志、佐藤諒一、円由香、駿河航、杉浦大輔、中村友輝、野口航、下嶋美恵、太田啓之
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京農業大学、東京、日本
    • Year and Date
      2015-03-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 緑藻Chlamydomonas reinhardtii由来のリン欠乏応答性プロモーターを用いた脂質蓄積強化2015

    • Author(s)
      岩井雅子、佐々木(関本)結子、下嶋美恵、太田啓之
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京農業大学、東京、日本
    • Year and Date
      2015-03-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナのホスファチジン酸ホスホヒドロラーゼ変異体における乾燥ストレス応答の解析2015

    • Author(s)
      石田秀樹、下嶋美恵、沼田光紗、太田啓之
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京農業大学、東京、日本
    • Year and Date
      2015-03-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] スクロース添加時のシロイヌナズナ成長促進における葉緑体糖脂質合成酵素の役割2014

    • Author(s)
      村川雅人、下嶋美恵、下村雄一、小林康一、粟井光一郎、太田啓之
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学、神奈川県、日本
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるホスファチジン酸ホスホヒドロラーゼ過剰発現体における窒素欠乏耐性機構の解析2014

    • Author(s)
      吉竹悠宇志、佐藤諒一、村川雅人、円由香、駿河航、中村友輝、下嶋美恵、太田啓之
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学、神奈川県、日本
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 藻類におけるリン欠乏応答性プロモーターを用いた脂質蓄積強化2014

    • Author(s)
      岩井雅子、下嶋美恵、太田啓之
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学、神奈川県、日本
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナにおけるホスファチジン酸ホスホヒドロラーゼを介した凍結ストレス応答機構の解析

    • Author(s)
      石井翠、下嶋美恵、沼田光紗、山岡靖代、西田生郎、太田啓之
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学、富山県、日本
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] リン欠乏時のシロイヌナズナ葉における小胞体ー葉緑体間の脂質供給経路の解析

    • Author(s)
      大谷亮介、円由香、下嶋美恵、増田真二、太田啓之
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学、富山県、日本
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] PAH1/PAH2過剰発現体における窒素欠乏耐性機構の解析

    • Author(s)
      吉竹悠宇志、佐藤諒一、村川雅人、円由香、駿河航、中村友輝、下嶋美恵、太田啓之
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学、富山県、日本
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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