2002 Fiscal Year Annual Research Report

植物細胞におけるNa^+利用機構とNa^+環境認識機構の解析

Research Project

Project/Area Number	12440225
Research Institution	Nara Women's University
Principal Investigator	三村徹郎奈良女子大学, 理学部, 教授 (20174120)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中喜之独立行政法人農業生物資源研修所, 室長
Keywords	細胞膜 / オオムギ / マングローブ / シャジクモ / 耐塩性 / 無機イオン代謝 / 液胞 / プロトンATPアーゼ
Research Abstract	地球上に普遍的かつ多量に存在するNa^+はその必要性が動物と植物で大きく異なっている。これまで、Na^+の必須性が明らかでないことから、植物細胞におけるNa^+の働きや、Na^+環境の認識/維持機構についての研究はほとんど存在しない。多くの植物では、過剰のNa^+の存在が、塩害として成長に阻害的に働くことが強調されてきた。本研究では、これまでの実験事実を基に、植物細胞がNa^+を必要とするのはどのような条件か、Na^+を必要とするのはどのような機構か、Na^+環境の認識はどのように行われているか、Na^+濃度の調節はどのように行われているかを、生体膜輸送機構を中心に、細胞・分子レベルで明らかにすることを目指している。本年度は、マングローブ培養細胞を材料に、外界Na^+濃度の上昇に際して細胞内のNa^+濃度の調節に働く、液胞膜と細胞膜のNa^+/H^+アンチポーターの分子構造を明らかにし、細胞内Na^+濃度がその活性とリンクして変動することを明らかにした。また、細胞膜でNa^+/H^+アンチポーターを駆動するH^+-ポンプ遺伝子の解析を進めた。我々は、シャジクモ節間細胞の細胞膜にNa^+駆動型リン酸輸送体が存在することを明らかにしているが、その分子の誘導機構を検討し、この輸送体の誘導には、外部のリン酸環境のみならず、駆動イオンであるNa^+が必須であること、Na^+の有無によって、リン酸の存在とは独立に誘導結果が調節されることを明らかにした。現在、この輸送体の遺伝子を単離することで、Na^+がその誘導にどのように機能しているかを検討する予定である。

Research Products
(5 results)

All Other

All Publications (5 results)

[Publications] Belimov A.: "Response of spring rape (Brassica napus var. oleifera L.) to inoculation with plant growth promoting rhizobacteria containing 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase depends on nutrient status of the plant"Canadian Journal of Microbiology. 48. 189-199 (2002)
[Publications] Mimura T.: "Induction of the Na^+/Pi co-transport system in the plasma membrane of Chara corallina requires external Na^+ and low levels of Pi"Plant Cell & Environment. 25. 1475-1481 (2002)
[Publications] Yamada A: "Expression of mangrove allene oxide cyclase enhances salt tolerance in Escherichia coli, yeast, and tobacco cells"Plant & Cell Physiology. 43. 903-910 (2002)
[Publications] Mimura T.: "Rapid increase of vacuolar volume in response to salt stress"Planta. 16. 397-402 (2003)
[Publications] Yamashita K.: "Evidence for nucleotide-dependent passive H+-transport protein in the plasma membrane ofbarley roots"Plant & Cell Physiology. 44. 55-61 (2003)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

植物細胞におけるNa^+利用機構とNa^+環境認識機構の解析

Principal Investigator

三村 徹郎 奈良女子大学, 理学部, 教授 (20174120)

Research Products

[Publications] Belimov A.: "Response of spring rape (Brassica napus var. oleifera L.) to inoculation with plant growth promoting rhizobacteria containing 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase depends on nutrient status of the plant"Canadian Journal of Microbiology. 48. 189-199 (2002)

[Publications] Mimura T.: "Induction of the Na^+/Pi co-transport system in the plasma membrane of Chara corallina requires external Na^+ and low levels of Pi"Plant Cell & Environment. 25. 1475-1481 (2002)

[Publications] Yamada A: "Expression of mangrove allene oxide cyclase enhances salt tolerance in Escherichia coli, yeast, and tobacco cells"Plant & Cell Physiology. 43. 903-910 (2002)

[Publications] Mimura T.: "Rapid increase of vacuolar volume in response to salt stress"Planta. 16. 397-402 (2003)

[Publications] Yamashita K.: "Evidence for nucleotide-dependent passive H+-transport protein in the plasma membrane ofbarley roots"Plant & Cell Physiology. 44. 55-61 (2003)

三村徹郎奈良女子大学, 理学部, 教授 (20174120)