2013 Fiscal Year Annual Research Report
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11J00079
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
島田 貴士 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)
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| Keywords | シロイヌナズナ / カレオシン / オイルボディ / GFP / 炭疽病菌 / 変里体スクリーニング / ステロール / ファイトアレキシン |
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| Research Abstract |
植物は脂質を貯蔵するために, オイルボディと呼ばれるオルガネラを発達させる. オイルボディは種子や葉など, 様々な器官の細胞に存在する. しかしながら, 葉のオイルボディに生理学的役割は分かっていなかった. 本研究では, 葉のオイルボディ膜タンパク質・カレオシン3 (CLO3)に着目した研究を行う, 私は新規の葉のオイルボディ局在タンパク質として, α-ジオキシゲナーゼ1(α-DOX1)を発見した. α-DOXlとCLO3は両方酵素活性を持ち, 協調して2-hydroxy-octadecatrienoic acid (2-HOT)というオキシリピンの合成に関わっていた. 2-HOTは炭疽病菌に対して抗菌活性を示し, また炭疽病菌感染により蓄積が誘導されることから, シロイヌナズナの新規ファイトアレキシンであることが明らかになった, 葉のオイルボディは酵素と基質をともに近くに置くことで, ファイトアレキシンを効率よく合成していることが示唆された. この研究を論文として発表した.
葉のオイルボディの形成機構は明らかになっていない. そこで, 葉のオイルボディマーカーとして, CLO3-GFPを用い, CLO3-GFP蛍光が異常に蓄積する変異体(leaf oil-body-protein accumulating, loa)をスクリーニングした. 現在までに3系統が単離されている. そのうちloa1では, 野生型ではオイルボディが少ない若い葉で, オイルボディが大量に蓄積していた. リピドーム解析の結果, loa1ではステロールエステルが異常蓄積していた. このことがら, LOA1はステロールの合成を負に制御する因子であることが示唆された. この研究から, 新たなステロール制御因子が明らかになった.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
葉のオイルボディがファイトアレキシン合成に関わるという新たな知見を発見した. 初めて葉のオイルボディの機能を明らかにすることができた. この成果は論文として発表した.
また, オイルボディを異常蓄積するloa1変異体の機能解析についても, 大きく進展した. この結果を学会にて報告した.
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| Strategy for Future Research Activity |
オイルボディを異常蓄積するloa1変異体に関して, 論文を投稿する予定である. また, 他のloa変異体について, 原因遺伝子の同定を目指す予定である. 原因遺伝子がわかることにより, 新たな脂質関連因子の同定にっながると期待している.
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[Journal Article] Leaf Oil Body Functions as a Subcellular Factory for the Production of a Phytoalexin in Arabidopsis2014
Author(s)
Takashi L. Shimada, Yoshitaka Takano, Tomoo Shimada, Masayuki Fujiwara, Yoichiro Fukao, Masashi Mori, Yozo Okazaki, Kazuki Saito, Ryosuke Sasaki, Koh Aoki, and Ikuko Hara-Nishimura
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 164
Pages: 105-118
DOI
Peer Reviewed
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