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2005 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) 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, 教授 (70273836)
小泉 望  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 (20252835)
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)
森川 弘道  広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00089129)
平野 久  横浜市立大学, 木原生物学研究所・大学院総合理学研究科, 教授 (00275075)
Keywords自然免疫 / タンパク質複合体 / プロテオミクス / 質量解析 / 蛋白質-蛋白質相互作用
Research Abstract

イネの自然免疫に関わるタンパク質複合体をプロテオミクスにより明らかにした。タンパク質複合体の核となるRac GTPaseのひとつ、OsRac1を用いた1)アフィニティークロマトグラフィー、2)免疫沈降したタンパク質複合体の直接的な質量解析、2)2次元電気泳動によるタンパク質ディファレンシャルディスプレイの解析から、PLD, Rac GAP, actin, 新規プロテアーゼ、Sti1, NBS-LRRタンパクなどを同定した。さらに一部のタンパク質については自然免疫における機能をRNAi法などにより明らかにした。また同定したタンパク質複合体の、細胞膜における存在を詳細に調べ、一部が脂質ラフトと呼ばれる部位に存在していた。
植物の微小管制御因子と相互作用するタンパク質を同定する目的で、End Binding 1(EB1)を用いたyeast two-hybrid screeningおよびタグ不可EB1に結合するタンパク質の同定を行った。両方法による検索結果、複数の候補タンパク質が同定された。
乾燥ストレス条件に対して優れた耐性能を示す野生種スイカの根のプロテオーム解析の結果、乾燥ストレス初期では様々な代謝関連タンパク質やRan GTPaseを含めた細胞分裂制御/形態形成関連因子、ストレス後期ではヒートショックタンパク質、抗酸化関連タンパク質、プロテアーゼの蓄積量が増加していた。
二次元電気泳動で分離したコムギ蛋白質をダイヤモンド様炭素被膜処理したステンレス基板に固定化したプロテインチップを用いて蛋白質-蛋白質相互作用の解析を試みた。その結果、一部、相互作用したとみられる蛋白質の断片を検出することができた。しかし、検出率がまだ低く、再現性にも課題が残された。
自家受粉時と他家受粉時で異なるリン酸化を受ける柱頭蛋白質の一つとしてinorganicpyrophosphataseを同定した。また、SRKと共に花粉因子SP11に対する高親和性受容体を形成する60kDa蛋白質が、当初推定されたSLGとは異なり、juxtamembrane領域で切断されたSRKであることをQ-TOF質量分析計を用いて決定した。

  • Research Products

    (25 results)

All 2006 2005 Other

All Journal Article (22 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Proteomics of Rsc GTPase Signaling Reveals Its Predominant Role in Elicitor-Induced Defense of Cultured Rice Cells.2006

    • Author(s)
      Fujiwara M, Umemura K, Kawasaki T, Shimamoto K
    • Journal Title

      Plant Physiology 140・2

      Pages: 734-45

  • [Journal Article] Genetic engineering of nitrite reductase gene improves uptake and assimilation of nitrogen dioxide by Rhaphiolepis umbellata(Thunb.)Makino.2006

    • Author(s)
      J.Shigeto, S.Yoshihara, S.E.H.Adam, K.Sueyoshi, A.Sakamoto, Hiroichi Morikawa, Misa Takahashi.
    • Journal Title

      Plant Biotechnology (in press)

  • [Journal Article] Cortical control of plant microtubules.2006

    • Author(s)
      T.Hashimoto, T.Kato
    • Journal Title

      Curr.Opin.plant Biol. 9

      Pages: 5-11

  • [Journal Article] Arabidopsis CDKA;1, a cdc2 homologue, controls proliferation of generative cells in male gametogenesis.2006

    • Author(s)
      Iwakawa, H., Shinmyo, A, Sekine, M.
    • Journal Title

      Plant J. 45

      Pages: 819-831

  • [Journal Article] Arabidopsis KRPs have distinct inhibitory activity toward cyclin D2-associated kinases,including plant-specific B-type cyclin-dependent kinase.2006

    • Author(s)
      Nikai, T., Kato, K., Shinmyo, A., Sekine,M.
    • Journal Title

      FEBS Lett. 580

      Pages: 336-340

  • [Journal Article] Cinnamoyl-CoA reductase, a key enzyme in lignin biosynthesis, is an effector of small GTPase Rac in defense signaling in rice.2005

    • Author(s)
      Kawasaki T., Koita H., Nakatsubo T., Hasegawa K., Wakabayashi K., Takahashi H., Umemura K., Umezawa T., Shimamoto K
    • Journal Title

      PNAS 103

      Pages: 230-235

  • [Journal Article] A sphingolipid elicitor-inducible mitogen-activated protein kinase is regulated by the small GTPase OsRacl and heterotrimetric G-protein in rice.2005

    • Author(s)
      Lieberherr D, Thao NP, Nakashima A, Umemura K, Kawasaki T, Shimamoto K
    • Journal Title

      Plant Physiology 138

      Pages: 1644-1652

  • [Journal Article] The serine/arginine-rich protein family in rice plays important roles in constitutive and altanative splicing of pre-mRNA.2005

    • Author(s)
      Isshiki M, Tsumoto A, Shimamoto K
    • Journal Title

      Plant Cell 18

      Pages: 146-158

  • [Journal Article] Atmospheric nitrogen dioxide gas in a vitalization signal to increase plant size and the contents of cell constituents.2005

    • Author(s)
      M.TAkahashi, M.Nakagawa, A.Sakamoto, G, Ohsumi, T.Matsubara, H.Morikawa.
    • Journal Title

      New Phytologist 168

      Pages: 149-154

  • [Journal Article] Co-expression of cytochrome b561 and ascorbate oxidase in leaves of wild watermelon under drought and high light conditions.2005

    • Author(s)
      NAnasato, Y., Akashi, K, Yokota, A.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol. 46

      Pages: 1515-1524

  • [Journal Article] Agrobacterium-mediated transformation system for the drought and excess light stress-tolerant wild watermelon(Citrullus lanatus).2005

    • Author(s)
      Akashi, K, Morikawa, K, Yokota, A.
    • Journal Title

      Plant Biotechnol. 22

      Pages: 13-18

  • [Journal Article] Altered microtubule dynamics by expression of modified a-tubulin protein cause right-handed helical growth in transgenic Arabidopsis plants.2005

    • Author(s)
      T.Abe, T.Hashimoto
    • Journal Title

      Plant J. 43

      Pages: 191-204

  • [Journal Article] Identification of a new class of pistil-specific proteins of Petunia inflata that is structurally similar to, but functionally distinct from, the self-incompatibility factor HT.2005

    • Author(s)
      Sassa, H, Hirano, H.
    • Journal Title

      Mol.Genet.Genomics 275

      Pages: 97-104

  • [Journal Article] Identification of yeast aspartyl aminopeptidases gene by purifying and characterizing its product from yeast cells.2005

    • Author(s)
      Yokoyama, R, Kasawaki, H, Hirata, H.
    • Journal Title

      FEBSJ. 273

      Pages: 192-198

  • [Journal Article] Phytoremediators form abandoned rice field.2005

    • Author(s)
      M.Takahashi, S.Tsukamoto, A.Kawaguchi, A.Sakamoto, H.Morikawa.
    • Journal Title

      Plant Biotechnol. 22

      Pages: 167-170

  • [Journal Article] Differential assimilation of nitrogen dioxide by 70 taxa of roadside trees at an urban pollution level.2005

    • Author(s)
      M.Takahashi, A.Higaki, M.Nohno, M.Kamada, Y.okamura, K.Matsui, S.Kitani, H.Morikawa
    • Journal Title

      Chemosphere 61

      Pages: 633-639

  • [Journal Article] Nocturnal uptake and assimilation of nitrogen dioxide by C3 and CAM plants.2005

    • Author(s)
      M.Takahashi, D.Konaka, A.Sakamoto, H.Morikawa.
    • Journal Title

      Zeit. Naturforsch 60c

      Pages: 279-284

  • [Journal Article] Tolerance to, and Uptake and Degradation of 2,4,6-Trinitrotoluene(TNT) are Enhanced by the Expression of a Bacterial Nitroreductase Gene in Arabidopsis thaliana.2005

    • Author(s)
      M.Kurumata, M.Takahashi, A.Sakamoto, J.L.Ramos, A.Neponim, T.Vanek, T.Hirata, H.Morikawa.
    • Journal Title

      Zeit. Naturforsch 60c

      Pages: 272-278

  • [Journal Article] Novel metabolism of nitrogen plants.2005

    • Author(s)
      H.Morokawa, M.Takahashi, A.Sakamoto, M.Ueda-Hashimoto, T.Mastubara, K.Miyawaki, Y.Kawamura, T.Hirata, H.Suzuki.
    • Journal Title

      Zeit. Naturforsch 60c

      Pages: 265-271

  • [Journal Article] Purification and characterization of glutamate N-acetyltransferase involved in citrulline accumulation in wild watermelon.2005

    • Author(s)
      Takahara, K., Akashi, K., Yokota, A.
    • Journal Title

      FEBS J. 272

      Pages: 5353-5364

  • [Journal Article] The role o glycosylation in the function of a 48-kDa glycoprotein from carrot.2005

    • Author(s)
      Shang, C, Sassa, H., Hirano, H.
    • Journal Title

      Biochem.Biophys.Res.commun. 328

      Pages: 144-149

  • [Journal Article] Cell cycle regulated D3-tyoe cyclins from active complexes plant-specific B-type cyclin-dependent kinase in vitro.

    • Author(s)
      Kawamura, K, Murray, J.A.H., Shinmyo, A., Sekine,M.
    • Journal Title

      Plant Mol.Biol. (in press)

  • [Book] たんぱく質研究なるほどQ&A2005

    • Author(s)
      戸田年総, 平野久, 中村和行編著
    • Total Pages
      288
    • Publisher
      羊土社、東京
  • [Book] 最新疾患プロテオミクス研究の現状と展望、先端ラボ報告、横浜市大学 遺伝子医学MOOK2 疾患プロテオミクスの最前線2005

    • Author(s)
      平野久
    • Total Pages
      160-162
    • Publisher
      メヂカルドゥ、大阪
  • [Book] プロテオーム解析技術、現状と課題 遺伝子医学MOOK2 疾患プロテオミクスの最前線(戸田年総, 荒木令江編)2005

    • Author(s)
      平野 久
    • Total Pages
      44-51
    • Publisher
      メヂィカルドゥ、 大阪

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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