2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of signal transduction mechanism of tetrapyrrole-based retrograde signaling in plants
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16F16090
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
増田 建 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00242305)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
AWASTHI SAUMYA 東京大学, 大学院総合文化研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2016-07-27 – 2019-03-31
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| Keywords | テトラピロール / レトログレードシグナル / 葉緑体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
テトラピロールは葉緑体由来のレトログレードシグナルとして機能していると考えられている。特にヘムおよびクロロフィル中間体のMg-プロトポルフィリンIX（Mg-Proto）は、そのシグナルとしての機能が報告されている。我々は高機能アフィニティービーズ（FGビーズ）にヘムあるいはMg-Protoをリガンドとして結合させ、シロイヌナズナを材料として、その結合タンパク質についてのプロテオミクス解析を行った。その結果、複数の結合タンパク質の候補を得た。
その中で、今年度はpentatricopeptide repeat (PPR)タンパク質に注目して解析をおこなった。植物体でエピトープタグを付与したPPRタンパク質は、ヘムビーズへの結合性を示した。また大腸菌で組み換えタンパク質を発現させた結果、このタンパク質もヘム結合性を示した。さらにヘム結合した複合体において、吸収スペクトルのレッドシフトが認められた。さらにこのタンパク質はMg-Protoに対しても結合性を示した。
一般にPPRタンパク質は核酸の塩基配列特異的な結合活性を有することから、その結合配列の予測を行った。しかし、PPRタンパク質はそのDNA配列に結合性を示さず、またヘムは結合活性に影響を与えなかった。
以上の結果から、葉緑体に局在するPPRタンパク質は直接葉緑体ゲノムとの相互作用は行わずに、レトログレードシグナルに関与することが示された。またこのPPRタンパク質にヘムやMg-Protoが直接結合することで、その機能を調節している可能性が考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
PPRタンパク質以外の候補タンパク質についても同時並行的に解析を進める予定であったが、それらに関しては予定より遅れているのが現状である。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に従い研究を遂行する。
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[Journal Article] Allocation of Heme is Differentially Regulated by Ferrochelatase Isoforms in Arabidopsis Cells.2016
Author(s)
Espinas, N.A., Kobayashi, K., Sato, Y., Mochizuki, N., Takahashi, K., Tanaka, R., and Masuda, T.
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Journal Title
Front. Plant Sci.
Volume: 7
Pages: 1326
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Biochemical characterization of tetrapyrrole-binding pentatricopeptide-repeat (PPR) proteins in plastids2017
Author(s)
Awasthi, S., Shimada, T., Tanaka, K., Mochizuki, N., Watanabe, S., Masuda, T.
Organizer
第58回植物生理学会年会
Place of Presentation
鹿児島大学（鹿児島県・鹿児島市）
Year and Date
2017-03-16 – 2017-03-18
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