2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of nicotianamine secretion and its role in plants.
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16H04891
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| Research Institution | Ishikawa Prefectural University |
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Principal Investigator |
西澤 直子 石川県立大学, 生物資源環境学部, 特任教授 (70156066)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ニコチアナミン / 重金属耐性 / 植物 / トランスポーター / A.halleri |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）A. halleri からのニコチアナミン分泌輸送体の同定
A. halleri の根において、亜鉛過剰により発現が上昇する遺伝子群をマイクロアレイ解析により同定した。このトランスクリプトーム解析の結果から、A. halleri のニコチアナミン分泌輸送体の候補としてリストアップされた遺伝子と、イネのニコチアナミン分泌輸送体ENA1の A. halleri ホモログのそれぞれについて、アフリカツメガエル卵母細胞を用いてニコチアナミン分泌機能を検証した。まず、大腸菌を用いて作成したリコンビナントニコチアナミン合成酵素により、市販の14C標識S-アデノシルメチオニンから14C標識ニコチアナミンを調製した。この14C標識ニコチアナミンを用いて候補タンパク質の分泌機能を検証した。アフリカツメガエル卵母細胞の実験については、東北大学工学部の魚住教授の施設に出向いて行った。その結果、候補遺伝子のコードするタンパク質の中から、ニコチアナミン分泌輸送体と想定されるタンパク質を同定することができた。このタンパク質について、GFPとの融合タンパク質を発現させ局在解析を行った。解析の結果、このニコチアナミン輸送体候補タンパク質は、細胞膜でも液胞膜でもない未知オルガネラに局在することを見出した。この未知オルガネラを明らかにすることにより、これまでに知られていない新規の分泌経路を明らかにできると期待される。
（２）イネのニコチアナミン分泌膜輸送体の植物体における役割の解明
イネのニコチアナミン分泌膜輸送体ENA1の局在解析のために、GFP-ENA1の融合タンパク質を発現するイネと酵母を作成した。今後細胞内の局在解析を進める予定である。またENA1の発現抑制イネと発現過剰体をイネ形質転換法により作出した。ENA1の必須元素代謝における機能を明らかにする予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通りに、昨年度までにリストアップされた遺伝子の中から、ニコチアナミン分泌輸送体と想定されるタンパク質を同定することができた。また、ニコチアナミン分泌輸送体の局在解析を行い、細胞膜でも液胞膜でもない未知オルガネラに局在することを明らかにした。
イネのニコチアナミン分泌膜輸送体ENA1の局在解析のために、GFP-ENA1融合タンパク質を発現するイネと酵母を作成した。また、ENA1の発現抑制イネと発現過剰体を作出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ニコチアナミン分泌輸送体と想定されるタンパク質を同定し、その局在解析の結果、ニコチアナミン分泌輸送体タンパク質が、細胞膜でも液胞膜でもない未知オルガネラに局在することを明らかにすることができた。これまで明らかになっている細胞内物質分泌経路とは、全く異なる新規の分泌経路が存在する可能性について検証を進める。また、作出したイネニコチアナミン分泌膜輸送体ENA1の発現抑制イネと発現過剰イネについて、その表現型や生育検定などの解析を進める。
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