2018 Fiscal Year Annual Research Report
植物の恒温性を支配する負の活性化エネルギーに関する研究
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16H05064
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
伊藤 菊一 岩手大学, 農学部, 教授 (50232434)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 発熱植物 / 呼吸調節 / メタボローム解析 / トランスクリプトーム解析 / レドックス制御 / 恒温植物 / 活性化エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ザゼンソウ等の恒温性を有する発熱植物を対象に、その体温調節を支配するメカニズムを明らかにすることを目的にしている。恒温性を有する哺乳動物における体温調節は交感神経系を介して行われていることが明らかにされているが、神経系を有さない植物がいかなる原理・メカニズムに基づいてその体温を制御しているかという問題は、生物学における未解明の大問題である。本研究においては、植物の呼吸調節に関わる活性化エネルギーに着目し、植物の恒温性が温度に依存した活性化エネルギーの変動により達成されている可能性を追求する。
本年度においては、ザゼンソウ肉穂花序におけるメタボローム解析により、温度により特異的に変動する代謝経路の探索を試みた。さらに、次世代シーケンサーにより得られた遺伝子解析データについて詳細な解析を開始し、熱制御に関与すると予想される遺伝子群の絞り込みを行った。興味深いことに、ザゼンソウの熱産生に密接に関与していると考えられるシアン耐性呼吸酵素（AOX）よりも高レベルで発現している遺伝子が少なくとも2種類存在することが判明した。これらの遺伝子群は従来植物の熱産生と関連付けて検討されたことがなく、今後より詳細な解析が必要である。一方、発熱組織におけるレドックス制御について特にミトコンドリア型チオレドキシンをターゲットとした解析を行った。その結果AOXの還元反応を触媒するチオレドキシンの同定と機能解析に成功し、得られた成果を原著論文として発表した。これらの成果は、負の活性化エネルギーにより制御されるザゼンソウの恒温性メカニズムの基盤をなす知見である。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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