2006 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質のS-ニトロソ化修飾を介する植物機能制御の解明
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17570039
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| Research Institution | HIROSHIMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
坂本 敦 広島大学, 大学院理学研究科, 教授 (60270477)
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| Keywords | タンパク質S-ニトロソ化 / 活性窒素 / S-ニトロソグルタチオン / S-ニトロソ化合物 / GSNO還元酵素 / 無機窒素同化 |
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| Research Abstract |
タンパク質Cys残基の活性窒素種によるS-ニトロソ化修飾は,多様なタンパク質を標的としてその機能調節を行う新規な翻訳後レドックス修飾である。S-ニトロソ化修飾の分子機構の詳細は必ずしも明らかではないが,シロイヌナズナにおいてS-ニトロソ化合物代謝に関わるS-ニトロソグルタチオン還元酵素(GSNOR)の代謝活性を改変することで,植物中のS-ニトロソ化タンパク質レベルが変動することを明らかにしている。本研究では,GSNORを主要な制御因子の1つとして位置づけており,本年度は以下の成果を得た。
(1)タンパク質S-ニトロソ化と植物機能の制御の関連を解明するうえで必須のリソースであるGSNORのシロイヌナズナT-DNA挿入突然変異株アレルの取得を進めた。理研植物科学センターより入手したT-DNA挿入突然変異株の分子生物学的解析により,当該株がこれまでに申請者が取得したものとは異なる新規なT-DNA挿入変異アレルであることを同定した。予備的な実験結果では,野生株と比較して本株でもS-ニトロソ化タンパク質レベルの増大がみられた。
(2)光合成と並び植物の重要な代謝機能である窒素同化の制御におけるS-ニトロソ化修飾の関与について調査した。通常生育条件から窒素飢餓条件においたシロイヌナズナでは,低分子量S-ニトロソ化合物は減少するのに対し高分子量のものは増大し,窒素栄養状態に依存してタンパク質のS-ニトロソ化レベルが変動することが明らかとなった。また,窒素飢餓からの回復過程で,窒素源として硝酸或は二酸化窒素を与えた場合,いずれの場合もGSNORの過剰発現がこれらの無機窒素栄養の吸収と同化を有意に促進することを見出した。これらの結果は,窒素同化代謝の調節におけるGSNORおよびS-ニトロソ化修飾の関与を示唆するものとして興味深く,またGSNORが窒素同化能向上の分子育種の標的となる可能性も示唆している。
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