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2003 Fiscal Year Annual Research Report

プロテオミクスを基盤とした植物分子育種

Research Project

Project/Area Number 13GS0023
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

島本 功  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (10263427)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 明石 欣也  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (20314544)
小泉 望  奈良先端科学技術大学院大学, 遺伝子教育研究センター, 助教授 (20252835)
高山 誠司  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (70273836)
平野 久  横浜市立大学, 木原生物研究所・大学院・総合理学研究科, 教授 (00275075)
森川 弘道  広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00089129)
Keywords植物 / ゲノム / プロテオミクス / ストレス / 分子育種 / イネ / 信号伝達 / タンパク質相互作用
Research Abstract

耐病性シグナリングに関わる新規タンパク質因子の同定のため、活性型OsRac1やスフィンゴ脂質エリシターによって誘導されるタンパク質を2次元電気泳動により検出し、MS/MS解析によってタンパク質を約150個同定した。また、OsRac1の上流で機能する因子の探索のため、免疫沈降による、OsRac1と複合体を形成するタンパク因子の探索、アフィニティークロマトグラフィーおよび質量分析を利用したOsRac1と結合するタンパク質の同定を行った。さらに、活性酸素種を生成するNADPH oxidase(RBOH)とOsRacタンパク質との相互作用の解析やリグニン合成のキー酵素であるcinnamoyl CoA reductase 1(CCR1)とOsRac1との結合およびOsRac1による酵素反応の活性化を解析した。
新規なプロテオミクス技術開発のため、本年度は、電気泳動で分離された蛋白質の30-70%を再現性よく基板に転写し、プロテインチップを作製できるようになった。そこで、コムギ蛋白質を二次元電気泳動で分離し、約100の蛋白質を固定化したプロテインチップを作製した。
乾燥強光ストレス耐性の野生スイカを用い、ストレス下での葉プロテオーム変化を解析したところ、葉緑体チラコイド膜上のATP合成酵素εサブユニットが、同複合体の他サブユニットに比較して顕著に減少することを見出した。
シロイヌナズナを用い、窒素欠乏によって誘導される老化に伴う緑葉タンパク質の分解プロファイルを2次元電気泳動により解析した結果、窒素飢餓によりRubiscoを初めとする葉緑体の光合成関連タンパク質が優先的に分解されることが明らかとなった。

  • Research Products

    (15 results)

All Other

All Publications (15 results)

  • [Publications] Hayama, R., Yokoi, S., Tamaki, S., Yano, M., Shimamoto, K.: "Adaptation of photoperiodic control pathways produces short-day flowering in rice."Nature. 422. 719-722 (2003)

  • [Publications] Takahashi, A., Kawasaki, T., Wong, H.L., Suharsono, U., Hirano, H., Shimamoto, K.: "Hyperphosphorylation of a mitochondrial protein, prohibitin, is induced by calyculin A in a rice lesion-mimic mutant cdr1."Plant Physiol.. 132. 1861-1869 (2003)

  • [Publications] Komatsu, M., Shimamoto, K., Kyozuka, J.: "Two-step regulation and continuous retrotransposition of the rice LINE-type retrotransposon Karma."Plant Cell. 15. 1934-1944 (2003)

  • [Publications] Komatsu, M., Chujo, A., Nagato, Y., Shimamoto, K., Kyozuka, J.: "FRIZZY PANICLE is required to prevent the formation of axillary meristems and to establish floral meristem identity in rice spikelets."Development. 130. 3841-3850 (2003)

  • [Publications] Komatsu, K., Maekawa, M., Ujiie, S., Satake, Y., Furutani, I., Okamoto, H., Shimamoto, K., Kyozuka, J.: "LAX and SPA : major regulators of shoot branching in rice."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 11765-11770 (2003)

  • [Publications] Wrong, H-L., Sakamoto, T., Kawasaki, T., Umemura, K., Shimamoto, K.: "Downregulation of metallothionein, a reactive oxygen scavenger, by the small GTPase OsRac1 in rice."Plant Physiol.. (in press). (2004)

  • [Publications] Hanada, K., Nishiuchi, Y., Hirano, H.: "Amino acid residues on the surface of soybean 4-kDa peptide involved in the interaction with its binding protein."Eur.J.Biochem.. 270. 2583-2592 (2003)

  • [Publications] Islam, N., Tsujimoto, H., Hirano, H.: "Wheat proteomics Relationship between fine chromosome deletion and protein expression."Proteomics. 3. 307-316 (2003)

  • [Publications] Islam, N., Tsujimoto, H., Hirano, H.: "Proteome analysis of diploid, teteraploid and hexaploid wheat : towards understanding genome interactions in protein expression."Proteomics. 3. 549-557 (2003)

  • [Publications] Yamazaki, T., Takaoka, M., Katoh, E., Hanada, K., Sakita, M., Sakata, K..Nishiuchi, Y., Hirano, H.: "A possible physiological function and the tertiary structure of a 4-kDa peptide in legumes."Eur.J.Biochem.. 270. 1269-1276 (2003)

  • [Publications] Yano D., Sato M., Saito C., Sato M.H., Morita M.T., Tasaka M.: "A SNARE complex containing SGR3/AtVAM3 and ZIG/AtVTI11 in gravity-sensing cells is important for Arabidopsis shoot gravitropism"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 8589-8594 (2003)

  • [Publications] Surpin, M., Zheng, H., Morita M.T., Saito C., Avila E., Blakeslee J.J., Banyopadhyay A., Kovaleva V., Carter D., Murphy A., Tasaka M., Raikhel N.: "The VTI family of SNARE proteins is necessary for plant viability and mediates different protein transport pathways"Plant Cell. 15. 2885-2899 (2003)

  • [Publications] Mishima,.M., Takayama, S., Sasaki, K., Jee, J.G., Kojima, C., Isogai, A., Shirakawa, M.: "Structure of the male determinant factor for Brassica self-incomopatibility."J.Biol.Chem.. 278. 36389-36395 (2003)

  • [Publications] Murase, K., Shiba, H., Iwano, M., Che, F.-S., Watanabe, M., Isogai, A., Takayama.S.: "A membrane-anchored protein kinase involved in Brassica self-incompatibility signaling."Science. 303. 1516-1519 (2004)

  • [Publications] K.Nakajima, I.Furutani, H.Tachimoto, K.Matsubara, T.Hashimoto.: "SPIRAL1 encodes a novel plant-specific microtubule-localized protein required for directional cell control of rapidly expanding Arabidopsis cells."Plant Cell. (in press). (2004)

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Published: 2005-04-18   Modified: 2016-04-21  

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