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2014 Fiscal Year Annual Research Report

プロテオミクス解析技術による冠水下のダイズの生物フォトン放射機能の解明

Research Project

Project/Area Number 13F03515
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

小松 節子  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所・畑作物研究領域, 上席研究員 (90355751)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KAMAL Abu Hena  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究所・畑作物研究領域, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsダイズ / 冠水 / プロテオミクス / 生物フォトン
Outline of Annual Research Achievements

プロテオミクス解析技術による冠水下のダイズの生物フォトン放射機構の解明を目指す。25年度は、出芽期のダイズにおける冠水ストレスの影響を、植物生理学的、光工学的、酵素化学的に明らかにした。26年度は、冠水ストレスを部位特異的な細胞内への影響を、細胞内小器官の精製およびゲルフリープロテオミクス解析技術を用いて明らかにする。上記項目は、播種後2日目のダイズに対して2日間および4日間冠水処理し、さらに水除去後の回復過程で解析した。
1.播種後2日目のダイズに対して、冠水処理後および水除去後の回復過程において、経時的に根および子葉を採取し総タンパク質を抽出し、質量分析計を用いて非標識系のゲルフリープロテオミクス解析した。変動するタンパク質群に対して、その細胞内小器官特異性を情報科学的解析により推定し、湿害による損失の顕著な部位を特定した。
2.特に、ミトコンドリアを中心に精製し、タンパク質を抽出後、質量分析計を用いて非標識系のゲルフリープロテオミクス解析した。冠水下および水除去後の回復過程で、ミトコンドリアタンパク質群の言動を明らかにすることにより、前年度の結果(生物フォトンおよび活性酸素消去系酵素の変動傾向)と比較して、生物フォトン発生とミトコンドリア機能の関連を考察した。
以上の解析により、冠水ストレスが及ぼすダイズ器官および時期、さらに細胞内小器官機能と生物フォトンとの関連を明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

冠水ストレスが及ぼすダイズ器官および時期、さらに細胞内小器官機能と生物フォトンとの関連を明らかにした。本成果を国際学会および国内学会で報告すると同時に論文として執筆し掲載された。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通りに進捗しているので、今後予定通りに推進する。つまりダイズの冠水ストレス下での、生物フォトン放射解明に向けて、阻害剤等の利用を行う。

  • Research Products

    (4 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Involvement of reactive oxygen species and mitochondrial proteins in biophoton emission in roots of soybean plants under flooding stress.2015

    • Author(s)
      Kamal AH, Komatsu S.
    • Journal Title

      J Proteome Res

      Volume: 14 Pages: 2219-2236

    • DOI

      10.1021/acs.jproteome.5b00007

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ultraweak photon emission and proteomics analyses in soybean under abiotic stress2014

    • Author(s)
      Komatsu S, Kamal AH, Makino T, Hossain Z.
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta

      Volume: 1844 Pages: 1208-1218

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2014.04.002

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Analysis of biophoton emission mechanism under flooding stress in soybean using biochemical and proteomics2014

    • Author(s)
      Abu Hena Mostafa KAMAL, Setsuko KOMATSU
    • Organizer
      日本プロテオーム学会:日本プロテオーム2014年会
    • Place of Presentation
      茨城県・つくば市・つくば国際会議場
    • Year and Date
      2014-07-17 – 2014-07-18
  • [Presentation] Gel-free quantitative proteomics approach to identify the cotyledon proteins under flooding stress2014

    • Author(s)
      Abu Hena Mostafa Kamal, Hamid Rashi, Katsumi Sakata, Setsuko Komatsu
    • Organizer
      第6回国際シンポジウム農学プロテオーム研究の最前線
    • Place of Presentation
      中国・ハルビン
    • Year and Date
      2014-06-23 – 2014-06-27

URL: 

Published: 2016-06-01  

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