葉緑体運動を仲介するCHUP1タンパク質の動態制御機構の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Environmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses |
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| Project/Area Number |
25120721
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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 |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
和田 正三 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 学術研究員(嘱託) (60011681)
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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 |
¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000)
Fiscal Year 2014: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
Fiscal Year 2013: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
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| Keywords | 葉緑体運動 / 光受容体 / アクチン繊維 / CHUP1 / アクチン重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
葉緑体光定位運動は葉緑体光定位運動は、植物の生存と光合成の効率化に必須の生理現象であり、我々は移動に働く新規アクチン繊維（chloroplast actin filaments、以下cp-actinと略す）構造を発見した。cp-actinは葉緑体の外包膜上に存在するCHUP1により重合・維持される。従って、CHUP1が葉緑体の外包膜上をcp-actin重合部位に向かって移動し、定着するCHUP1の動態制御にはCHUP1の膜との結合、膜からの離脱、膜上の移動の３要素で構成される。CHUP1の細胞膜への結合にはN末端側のcoiled-coilドメイン（CHUP1-NC）を介した細胞膜タンパク質との相互作用が必要であり、その細胞膜局在の因子の一つがCHUP1-Interacting Protein1 (CHIP1)である。さらに、KACとの相互作用も必須である。本年度は、CHUP1の細胞膜からの離脱制御機構を解析した。まず、CHUP1-NCが細胞膜に結合するためにはCHUP1-NC のCHIP1とKACとの相互作用が必要であることを明らかにした。また、phot2欠損変異体ではCHUP1-NCとKAC1が解離できないことから、CHUP1の KACとCHIP1からの離脱にはphot2依存のリン酸化が必要であることが分かった。このことから、phot2依存的リン酸化がCHUP1複合体の結合を解除し、その結果CHUP1が細胞膜から離脱し、移動が始まると考えられた。次に、CHIP1のphot2依存的リン酸化部位を同定した。得られたCHIP1リン酸化部位をアラニンもしくはアスパラギン酸に置換したCHIP1遺伝子を作成し、chip1変異体に導入した形質転換体を作成した。現在、T3世代のホモラインが確立し、CHIP1の分布、葉緑体運動、CHUP1とcp-actinの挙動にどのような影響が出るかを詳細に調べている。
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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
(36 results)
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[Journal Article] Phototropin encoded by a single-copy gene, mediates chloroplast photorelocation movements in the liverwort Marchantia polymorpha L2014
Author(s)
Komatsu, A., M. Terai, K. Ishizaki, N. Suetsugu, H. Tsuboi, R. Nishihama, K.T. Yamato, M. Wada, and T. Kohchi
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Journal Title
Plant Physiol.
Volume: 166
Pages: 411-427
Related Report
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