2017 Fiscal Year Research-status Report
植物においてグルタチオン長距離輸送を担う輸送体が硫黄や重金属分配に果たす役割
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16K07639
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
大津 直子 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40513437)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | グルタチオン / トランスポーター / シロイヌナズナ / カドミウム / ファイトケラチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究成果をPlant and Cell Physiology誌に投稿し、レビューワーに指摘された追加実験を行った。具体的には、AtOPT6のmRNA量を、鞘、花、茎、葉、根の各器官別にリアルタイムPCRを用いて調査し、花や鞘で発現が高いことを確認した。これは、atopt6変異体において、花や鞘でグルタチオン量が低く、これらのシンク器官においてAtOPT6が主に機能し、グルタチオンの輸送を担っていることと対応していた。また、長日条件で8週間栽培したロゼット葉からの篩管液を採取し、野生型株とatopt6欠損変異体で篩管液中のグルタチオン量を比較したところ違いはなかったので、AtOPT6は篩管へのグルタチオンの積み込みではなく、篩管を通って運ばれてきたグルタチオンをシンク器官へ取り込む際に機能していると考えられた。
また種子成熟への影響を調べるために、野生型株とatopt6欠損変異体の未熟種子と完熟種子を実態顕微鏡で観察したが、外見上の違いはなかった。しかし発芽率はatopt6欠損変異体において減少していたことから、種子内部の代謝に変化が生じていると考えられた。グルタチオンは過去の研究で種子成熟に必要であることが知られており、AtOPT6が種子にグルタチオンを送ることにより発芽に貢献していることが示唆された。
これら追加実験の内容を含めてPlant and Cell Physiology誌に再投稿したところ、2018年４月９日に受理された。
また上記の内容とは別に、篩管中のグルタチオン含量を増加させることでシンク器官へのグルタチオン輸送を活性化できるかどうかを調べるため、スクローストランスポーターのプロモーターにAtOPT6遺伝子をつなげて、シロイヌナズナに形質転換した。
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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
これまでの研究成果がPlant and Cell Physiology誌に受理された。
また、新たに作成した形質転換シロイヌナズナが完成した。この形質転換体でAtOPT6の発現は、葉においてとても高まっており、スクローストランスポーターと同様に、葉における篩管へのローディングを行う組織で、AtOPT6が強発現していると考えられた。目的通り篩管へのローディングを行う組織で、AtOPT6を強発現させることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
スクローストランスポーターのプロモーターにAtOPT6遺伝子をつなげた形質転換体を栽培し、篩管液中のグルタチオン量が増加しているか、またシンク器官でのグルタチオン量が増加しているかどうかを調べる。さらにそれに伴う生育の変化や、種子成熟への影響、重金属輸送への影響を調査し、植物体内におけるソースからシンクへのグルタチオン輸送を増加させることによる影響を総合的に解析する。
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